钢筋混凝土框架变梁节点的试验研究与有限元分析

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钢筋混凝土框架变梁变柱节点广泛存在于大跨、重载工业厂房及高层建筑结构中。由于节点核心区两侧梁截面和上下柱截面尺寸变化较大,这类非常规节点的受力特征明显不同于常规节点。国内外大量震害表明,结构在中等以上强度的地震作用下,大多会发生严重损坏甚至倒塌,造成巨大的经济损失和人员伤亡。框架节点在结构抗震体系中占据着不可忽视的地位。目前,国内外对异型节点的抗震性能还处于研究阶段,正在不断的完善中。本文通过位移控制低周反复加载的试验方法,对12个钢筋混凝土框架异型节点试件的其中6个进行试验研究。通过分析各构件的滞回性能、骨架曲线、刚度强度退化、延性系数以及能量耗散系数等,得出不同轴压比、配箍率和梁柱截面变化等参数对变梁节点抗震性能的影响。在此基础上依据试验数据,对构件的荷载-位移骨架曲线以及各级荷载作用下的刚度进行拟合,得出变梁节点的梁端恢复力模型。随着计算机技术的发展,结合有限元的分析方法逐渐成为另一种研究手段。在考虑混凝土损伤塑性的前提条件下,本文通过应用ABAQUS有限元分析软件验证了试件的骨架曲线,并运用合理的模拟方法对影响钢筋混凝土框架变梁节点的若干参数进行扩展分析,得出大小梁截面尺寸变化等参数对结构非线性行为的影响规律。
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