钢筋混凝土十字节点斜撑法加固的数值分析

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发布时间：2021-09-13

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钢筋混凝土十字节点斜撑法加固的数值分析
朱彦鹏，李复炫
(兰州理工大学土木工程学院．兰州730050)
【摘要1 梁柱节点是钢筋混凝土结构抗震的一个薄弱环节，其失效时往往引起结构的整体破坏。为了减
轻因节点脆性破坏而造成的损失，针对梁柱交界处，以钢筋混凝土框架结构中的十字形梁柱节点为模形。对比分
析增设斜支撑对节点加固前后的力学性能。结果表明：采用斜撑法加固的节点的承载能力较无斜支撑节点的强。
【关键词】钢筋混凝土；框架结构；十字形梁柱节点；斜撑法加固
【中图分类号】TU312．1 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2012)05—0038—04
ANALYSIS OF REINFoRCED CoNCRETE CRUCⅡroRM NoDES USED
CLINED BRACE STRENGTHENING
ZHU Yah—peng， LI Fu—xuan
(School of Civil Engineering，LUT，Lanzhou 730o50，China)
Abstract：The structural anti—seismic weak link of the reinforced concrete iS the beam-edunm
joints，which will cause structural holistic failure due to joints become invalid．according to beam—column
juncture，cruciform beam—column joints of reinforced concrete frame structure are taken as model，the the—
sis comparatively analyzed the mechanical properties of nodes which are pre and post set inclined brace．
The results show that the nodes beating capacity used inclined brace strengthening is stronger than that
unused inclined brace．
Key words：reinforced concrete；frame structure；cruciform beam—column joints；inclined brace
strengthening
0 引言
2008年5月12日的四川汶川大地震中，按照规范
设计的钢筋混凝土结构发生了大量的破坏，梁柱连接处
的断裂是其主要原因。我国混凝土结构设计规范⋯对
梁柱连接的加固没有给出具体内容。国内外的相关人
士虽然对钢筋混凝土结构进行了大量的研究雎Ⅲ．[3]，然而
对于梁柱连接加固的研究还是比较少见。文中主要以
钢筋混凝土框架结构中的十字形梁柱节点为基础，采用
增设斜支撑的方法，利用ABAQUS大型有限元软件，通
过对该节点加固前后的模拟结果比较，证明增设斜支撑
后的节点受力性能优于无斜支撑的节点。从而为梁柱
节点的设计提供可行的工程依据。
1 斜撑法加固的有限元分析
1．1 模型及单元的选取
采用通用有限元程序ABAQUS／CAE创建柱贯通
式十字形梁柱节点模型，梁与柱的净长均假定为
3000mm，其中，混凝土使用八节点线性六面体缩减积
分(C3D8R)单元，钢筋采用两节点线性三维桁架
(T3D2)单元，钢筋和混凝土利用embedded技术良好
的粘结到一起。
1．2 有限元模型
表1 塑性阶段应力应变关系
采用通用有限元软件ABAQUS／Standard进行数
值分析，钢筋的弹性模量取为2．1 X 10 MPa，泊松比取
为0．3。
表2 损坏系数与裂纹应变的关系
当进入塑性阶段时，钢筋的应力应变关系如表l
所示。混凝土强度等级选用(40，弹性模量取为3．25
×10 MPa，泊松比取为0．2；当进入塑性阶段时，
ABAQUS选用混凝土损伤塑性模型进行分析，其中膨
胀角定为36．31，粘性系数定为0．1 X 10 ；混凝土的拉