钢筋混凝土框架外节点的受力分析

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我国是地震多发、也是地震灾害最严重的国家之一,土木工程结构损伤、破坏甚至倒塌是震害的主要表现之一。大量的震害调查表明,节点破坏尤其是节点受剪破坏是框架结构发生震害的主要表现之一,同时也是重要原因之一。钢筋混凝土框架结构是我国目前应用最广泛的一种结构形式,因此进一步研究节点的受力情况十分必要。本文对钢筋混凝土框架结构节点的受力机理的研究现状进行了综述,并基于斜压杆机理分析了外节点的受力特征,进一步运用有限元软件分析并验证了框架外节点符合斜压杆传力机理。总结了国内外有关节点剪力的计算方法及现行规范对节点抗震的有关要求,研究了外节点斜压杆宽度的计算公式,建立了外节点抗压及抗剪承载力计算公式;并用该公式和规范规定的公式计算了同一算例,将两种结果进行了比较。针对上述算例中的框架外节点采用ANSYS进行建模,运用有限元软件分析了柱轴力、节点箍筋、反复荷载对外节点斜压杆承载力、抗剪承载力的影响:改变柱轴力,研究了柱轴力对斜压杆的等效宽度、框架外节点斜压杆承载力、框架外节点斜压杆抗剪承载力的影响;在上述模型中,改变节点箍筋的数量,分析了节点箍筋对斜压杆的等效宽度、框架外节点强度的影响;在上述模型中,在柱反弯点和梁中点均进行低周反复加载,讨论了在反复荷载作用下,框架外节点的斜压杆的等效宽度、框架外节点强度的变化情况。论文提出的钢筋混凝土框架外节点斜压杆宽度、外节点抗压承载力、外节点抗剪承载力计算方法只是对框架外节点的设计计算方法进一步研究的一种尝试。论文最后对计算结果的误差进行了分析。
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