钢筋混凝土斜柱的静力弹塑性数值分析

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随着科技进步,现代建筑的造型越来越多样化,建筑的结构形式越来越复杂,为了适应造型的要求,建筑结构的空间布置方式出现许多新的变化,斜柱就是其中出现最多的一种构件。高层建筑立面的倾斜、收进和挑出都可以运用斜柱达到建筑上的效果,斜柱的出现在一定程度上满足了设计师对造型新颖和功能多样的要求。除此之外,在结构层面上,斜柱结构可以在柱间直接完成转换,传力的途径更加直接,因此可以节省一定材料,有效地提高设计和施工的效率,有一定的经济性。  根据材料不同,混凝土结构中斜柱主要可以分为:钢筋混凝土斜柱、劲性混凝土斜柱和钢管混凝土斜柱三大类。本文在参考前人对普通柱和斜柱研究的基础上,以钢筋混凝土斜柱为主要研究对象,做了以下方面的研究:  首先了解钢筋混凝土斜柱普遍的设计方式,指出这种设计方式的不足——在构件层面上没有考虑钢筋混凝土斜柱的二阶效应。  其次运用OpenSees软件进行钢筋混凝土斜柱构件的有限元模型的建立和分析,建模时采用二维纤维模型,用基于柔度法的梁柱单元和基于刚度法的梁柱单元分别建模,前者通过考虑剪切效应的模型化方法实现剪切效应的模拟,后者通过划分更细的单元来考虑剪切影响,两者都分析了倾斜角度、剪跨比、轴压比、配筋率、混凝土强度以及加载方向等六个因素对钢筋混凝土斜柱在水平方向的承载力的影响。  然后运用ABAQUS有限元软件建立相同材料参数的实体斜柱模型进行数值模拟,同样从相同的六个因素考虑对钢筋混凝土斜柱水平承载力的影响,并且通过ABAQUS的后处理程序,直观地了解了斜柱的破坏机理。  最后把两个软件的结果进行对比,比较两者软件的不同之处,分析其中原因,总结各自的特点。
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