X形配筋增强异形柱节点受力性能有限元分析

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混凝土异形柱框架结构由于其良好的建筑功能和合理的结构布局,在民用住宅中得到广泛运用。由于异形柱结构中柱截面的特殊形式,异形柱节点比矩形节点薄弱。在地震作用下,节点受力复杂,异形柱节点更容易破坏,限制了异形柱结构体系的高度,因此有必要研究增强异形柱节点受力性能的相关措施。本文通过在节点区增设X形配筋提高异形柱节点的抗震性能。对增设X形配筋的T形柱节点、十形柱节点、Z形柱节点的受力性能分别进行有限元分析,研究工作如下:基于增设X形配筋T形柱节点试验,建立T形柱节点有限元模型,研究往复荷载作用下T形柱节点受力性能。通过对比试验与模型的骨架曲线、承载力和延性,验证模型可靠性。改变X形配筋和梁内纵筋参数,对比分析X形配筋增设对T形柱节点模型的承载力、延性以及混凝土和钢筋应力引起的变化。研究表明:X形配筋可以提高屈服荷载和峰值荷载,试件的屈服位移减小。基于增设X形配筋十形柱节点试验,建立十形柱节点有限元模型,施加往复荷载。对比试验与模型的骨架曲线、承载力和延性,验证模型可靠性。以X形配筋和梁内纵筋为变量,研究十形柱节点受力性能。研究表明:十形柱节点模型延性较好,X形配筋提高十形柱节点屈服荷载和承载力,降低屈服位移。基于Z形柱节点试验,建立Z形柱节点模型。对比试验与模型承载力,验证模型可靠性。在模型节点区腹板中各增设两对X形配筋,分析不同X形配筋和梁内纵筋条件下,X形配筋对Z形柱节点受力性能的影响。研究表明:X形配筋对Z形柱节点承载力提高较小,分担节点区混凝土和箍筋承担的剪力。
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