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水平地震作用下钢筋混凝土宽扁梁框架结构空间分析模型合理性探讨
  • 资料大小:420KB
  • 资料类型:.PDF
  • 资料等级:
  • 发布时间:2022-05-03
资料介绍

应用钢筋混凝土弹塑性理论和钢筋混凝土非线性有限元分析方法,借助 ANSYS软件,对比研 究 了不 同宽扁梁柱 节点在不 同水平荷载条件 下的作用反 应。分析表 明:进行宽扁梁框 架结构 空间分析 时, 可以考虑各方向的水平地震作用主要 由该方向的抗侧力构件承担而不考虑另一方向抗侧力构件的影响。 【关键词】 宽扁 梁 框架结构 弹塑性 节 点 0、前 言 宽扁梁框架结构与普通框架结构的最大区别主要 在于梁柱节点区,由于正交双 向宽扁梁于梁柱节点处 相交并局部重叠,使得节点区受力复杂。普通钢筋混 凝土框架结构抗震设计时,其地震作用的确定一般按 这样的原则考虑:一般情况下,应在结构的两个主轴 方 向分别考虑水平地震作用并进行抗震验算,各方向 的水平地震作用主要由该方向的抗侧力构件承担而不 考虑另一方向抗侧力构件的影响。对于宽扁梁框架结 构,进行抗震设计时,是否也遵循上述原则呢?这是 摆在设计人员面前的客观问题。为此,本文利用ANSYS 软件,创建合理的力学模型,对梁柱节点实际工作状 态进行 仿真模拟 , 以期对 该问题作深入 的探讨 。 1、计算模型 本文的研究工作是文华商住楼宽扁梁节点试验研 究课题 的延伸 ,因此,本文计算模型的物理参数完全 基于该课题的试件设计,其中选用节点 2JD为研究对 象 ,按 宽扁梁设置及加载情况分为 2JDl1、2JD2l、 2JD22三种,见图 1.1。(代号说明:2JDmn,m——取 l表示单向宽扁梁柱节点,取 2表示双向宽扁梁柱节 点;n——取 1表示单向低周反复加载作用,取 2表 示双 向低周反复加载作用) ANSYS分析时,钢筋混凝土有限元模 型采用分 离式,把钢筋和混凝土作为不 同的单元来处理,见 图 1.2,其 中钢筋选用 PIPE20单元,混凝土选用 SOLID65单元 ,认为两者之间粘结 良好。这样选择 的好处有二,一是真实地模拟 了实际构件,二是容 易得 到钢筋和混凝土各 自的应力值 ,便于数据统计 分析 。混凝土裂缝模型采用分布裂缝模型,假定开 裂混凝土还保持某种连续 ,按正交各 向异性材料处 理,这样有利于计算过程 的顺利进行 以及裂缝开展 过程 的观察和描述 。混凝土本构关系选用弹塑性本 黄 志军,男,香港华 艺设计 顾 问 (深圳 )有限公 司 地址 :深圳市 中航苑航都大厦 14楼 邮编 :518031 30 构关系,破坏准则选用 w订]am—Warnke五参数强 度 模 型 。 计算模型单元划分:见图 1.1示,在距离节点核 心区一定范围内细分单元,单元尺寸为0.05m×0.05m ×0.05m,其它区域单元尺寸为为0.05m×0.05m× 0. 1Om。加载制度:同文献 l要求 ,本文计算模型的加载 制度是低周反复水平荷载作用在柱 自由端,同时在柱 自由端作用一个大小相等的竖向荷载,荷载按每一级 6000N递增,时间周期为 1秒,直至梁主筋拉断失效。 需要注意的是,为避免柱 自由端出现应力集中,柱 自 由端外荷载必须均匀分布在单元结点上 。

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