钢梁埋人混凝土墙节点承压破坏的弯剪
相关性研究(之二)
余琼,许志远,赵兴庄
(同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092)
摘要:改进已有钢梁埋入混凝土墙节点的力学分析模型,考虑了嵌入I型钢梁上下翼缘间混凝土对钢梁上下翼缘
的压应力作用,给出节点的混凝土构件承压破坏的弯剪相关曲线和公式,并进行试验验证,为超静定组合节点内力
分析提供理论依据。通过ABAQUS有限元分析,提出最大有效埋入深度概念,给出了混凝土有效承压宽度的建议
值,分析了上翼缘与下翼缘前受压区合力的比值 、下翼缘与上翼缘后受压区合力的比值 的变化趋势,并给出了
k 、k 的建议值,为节点内力准确分析打下基础。
关键词:混凝土承压破坏;弯剪相关性;有效埋入深度;有效承压宽度
中图分类号:TU 37 文献标志码:A 文章编号:1008—1933(2015)O3—005—05
Study on shear.moment relationship of steel beam embedded
in RC member connectiOIlS
YU Qiong,XU Zhiyuan,ZHA0 Xingzhuang
(Institute of Structural Engineering and Disaster Reduction,Tongji University,Shanghai 200092,China)
Abstract:The existing mechanical model of the joints that steel beams embedded in concrete walls was improved,and the compressive
stress was taken into account which acts on the upper and lower flange by the embedded concrete between the upper and lower flange of
I-Section steel beam.The moment—shear relationship curve is put forward,which was verified by experiment,SO internal force analysis of
statically indeterminatejoints will be obtained.Through the finite element analysis of ABAQUS,the concept of maximum effective
embedded depth is suggested,and valueofefective beating width of concrete is given.What’S more,the change trend of kf(the front
compressive zone resultant foreeratio of the upper flange and lower flange)and kb(the back compressive zone resultant force ratio of the
lower flange and upper flange)was analyzed,and the suggested values of kf、kb are given,SO the joint forces will be able to be analyzed
accurately.
Key words:bearing failure of concrete;moment—shear relationship;effective embedded depth;effective bearing width
(续前)
3 数值模拟分析
3.1 单元及模型的选择
ABAQUS具有丰富的单元库,本文建模过程中
主要用到了实体单元与杆单元。
在建模过程中,用实体单元来模拟混凝土、钢
梁、栓钉和附加焊接钢筋(锚筋),建模时使用的单
元是C3D8R(8节点六面体线性缩减积分单元)。
钢筋建模的过程中使用的是三维桁架T3D2嵌入单
元,即两节点线性位移杆单元。
混凝土塑性损伤模型与弥散裂缝模型相比具有
收稿日期:2014-05-30
作者简介:余琼(1968~),女,安徽庐江人,副教授,硕士生导师
主要从事建筑结构鉴定、改造与加固研究。
E—mail:yiongyu2005@ 163.tom
一定的优越性,它可以用于单向加载、循环加载以及
动态加载等场合,并具有较好的收敛性。本分析使
用塑性损伤模型。
3.2 有限元模型的建立
模型主要情况见表1。
表1 I型钢梁一混凝土墙节点模型的说明
Table 1 The explain of the joints model that I-section
steel beams embedded in concrete walls
3.2.1 钢梁一混凝土墙节点SCB.ST
SCB.ST是文献[7]的试验模型,模型墙厚为
300 mm,宽为1000 inn,高为1800 mm,钢梁尺寸H
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