施工缝模型及在钢筋混凝土柱非线性分析中的应用0

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发布时间：2022-04-26

资料介绍

：提出用零长度截面单元模拟施 or_缝，并基于纤维模型推导了单元刚度矩阵，给出完整的单
元描述。在此基础上，进一步提出用以模拟带缝柱的纤维杆元模型，即由一个非线性梁柱子单元端
部附加零长截面子单元组成。通过 OPENSEES非线性分析软件平台，建模分析了钢筋混凝土带缝
柱在拟静力试验下的非线性反应行为，计算结果与试验结果吻合较好，验证了该模型的有效性，为
以后在混凝土结构或构件的非线性分析中考虑施工缝的影响提供依据。
关键词：施工缝；零长度截面单元；钢筋混凝土带缝柱；纤维杆元模型；非线性分析
中图分类号：TU375 文献标志码：A 文章编号：1674-4764(2011)05—0001—06
Construction Joint M odeling and its Application in Nonlinear
Analysis of RC Columns
LI Ying-min。'。，YU ding。，XIA Hong-liu。’。
(a．School of Civil Engineering；b．Key Laboratory of New Technology for Construction of
Cities in Mountain Area of M inistry of Education，Chongqing 400045，P．R．China)
Abstract：A zero—length—section element is proposed to model the construction joint．Based on fiber model
theory， the qualitative description and the stiffness matrix of zero—length—section element are listed．
Furthermore，a fiber line element m odel is derived which is constructed by a zero—length—section elem ent at
the end of a nonlinear beam-colum n elem ent． Investigation of the static nonlinear responses of a cantilever
column with construction joint by finite element procedure OPENSEES is played． It is shown that the
model proposed here is reasonable and efficient in the nonlinear numerical analysis of reinforced concrete
members with construction joint．
Key words：construction joints；zero—length—section element；RC column with construction joint；fiber line
elem ent m odel；nonlinear analysis
施工缝作为混凝土浇筑不连续部位，试验表明
其抗拉和抗剪强度均远低于整浇混凝土L1 3j。已有
震害现象和试验表明L4]，由于施工缝留设的位置一
般在柱底部或梁柱交界面，属于结构中受力较大且
复杂的部位，在地震过程中一旦出现较大的竖向和
水平地震分量，极有可能因施工缝的存在而导致控
制截面的受力状态与按整浇设计时预想的不同，甚
至处于拉剪的不利受力状态而在该部位造成提前破
坏，使构件达不到预期的承载力、延性和耗能能力。
课题组曾对整浇柱和在底部设施工缝的带缝柱
2种类型构件进行拟静力试验r5]，结果表明，同等条
件下带缝柱与整浇柱的裂缝发展过程和破坏机理明
显不同；施工缝对柱抗震性能的影响与轴压比和剪
跨比有很大的关系；混凝土接缝面之间的摩擦力和
抗剪能力均与轴向荷载的大小有关；施工缝有割裂
力在上下混凝土间的传递和利用缝面摩擦力增大耗
能能力 2种效应，具体哪种效应起控制作用主要取
决于接缝面法向应力和切向剪力的相对大小。