基于纤维截面的弯剪耦联薄壁墩柱模拟模型

钢筋混凝土(rc)桥墩构件常采用空心截面，震害调查表明其失效模式多表现为弯剪耦联的非线性破坏．本文提出一种基于纤维截面、考虑弯剪耦联变形的混凝土墩柱模拟模型．首先将双轴材料本构引入纤维材料状态的计算，然后通过纤维截面积分，得到适用于timoshenko梁柱单元的截面刚度矩阵，最终实现考虑弯剪耦联效应的梁柱单元．其中，双轴rc本构模型采用往复软化薄膜模型(csmm)，并对csmm中单轴混凝土滞回模型进行修正．通过引入纤维间变形协调条件并采用newton迭代法，确定截面和纤维状态．最后，通过一个缩尺薄壁桥墩构件拟静力试验的模拟分析进行对比验证，分析结果表明该模型精度较高，对弯剪耦联导致的强度和刚度退化以及捻缩效应模拟较好，且计算效率较实体模型高．