高强混凝土加芯柱框架节点抗震性能模拟分析

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我国地处两大地震带之间,是世界上地震多发国之一,每次地震灾害给人民的生命和财产造成了巨大损失。这督促着抗震研究工作的开展,其中高强混凝土的应用有效避免了普通混凝土框架结构因受轴压比所限而出现的“胖柱少筋”现象,但其存在塑性差的缺点。而高强混凝土加芯柱框架结构在柱中部设置纵筋并与复核箍筋形成芯柱,可以提高框架结构的承载力和延性。考虑到高强混凝土加芯柱框架结构的良好抗震性能但现有研究却很少,故对其节点的研究具有重要的理论指导意义和推广使用价值。本文采用有限元分析软件ABAQUS对高强混凝土加芯柱框架节点进行了反复荷载作用下的数值模拟,并分析模拟结果。通过控制变量的方法分析了轴压比、柱核心纵筋配筋率、核心区面积、柱箍筋间距等因素对节点抗震性能的影响,得到了不同抗震性能指标下各因素对节点抗震性能影响的一般规律。研究表明,高强混凝土加芯柱框架节点具有良好的抗震性能。根据计算结果的应力云图及常用节点受力机理,提出了此类节点的受力机理。参考《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中框架梁柱节点的抗震受剪承载力公式形式,增加了核心纵筋对抗剪承载力的影响项,并利用线性回归求出轴压比、柱核心纵筋配筋率、核心区面积、柱箍筋间距等因素对节点核心区抗剪承载力的影响系数,最终提出高强混凝土加芯柱框架节点的抗剪承载力设计公式。
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