钢管混凝土柱-rc梁节点受力性能数值模拟

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1、42低温建筑技术2014年第l2期(总第198期)钢管混凝土柱．RC梁节点受力性能数值模拟赵毅，静行(1．中原工学院建筑工程学院．郑州450001；2．河南工业大学土木建筑学院．郑州450052)【摘要】利用有限元软件ABAQUS对钢管混凝土柱一RC梁节点的力学性能进行分析，给出节点的破坏模式及荷载一位移关系曲线，并对组成节点的框架柱、框架梁及钢筋混凝土环梁的应力分布规律进行探讨。计算结果表明：构件塑性铰出现在距离节点核心区一定距离的框架梁上，钢管混凝土柱及钢筋混凝土环梁未出现明显破坏，节点满足强柱弱梁，节点更强的抗

2、震设计原则，为工程实践提供了理论依据。【关键词】钢管混凝土；节点；钢筋混凝土环梁；受力性能；数值分析【中图分类号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)12—0042—03钢管混凝土由于其优越的力学性能，已经在国内外得受力性能，通过ABAQUS非线性有限元软件，对节点进行单到广泛的应用。节点作为结构构件间的关键部位在整个结调荷载作用下力学性能的数值模拟，对节点的受力机理和构中占有重要的地位。目前常用的钢管混凝土柱一钢筋混破坏规律进行分析。凝土梁节点型式主要有：穿心牛腿+环梁节点、单梁节点

3、、1有限元模型建立单双梁节点、双梁节点、钢筋环绕式节点、十字板式节点、钢文中选取平面框架中的中柱节点，节点试件从左右梁筋贯通式节点、钢筋混凝土环梁节点及加强环节点等与上下柱反弯点处截取，由框架梁、环梁和框架柱三部分构等LlJ。文中对某工程项目中应用的钢管混凝土柱与钢筋成，节点模型按实际工程1：4的比例设计，试件的尺寸及配混凝土梁连接的节点进行了研究。该节点采用钢筋混凝土筋如图1所示，其中牛腿长度L=150mm，环粱宽度为环梁及焊接在钢管柱上的牛腿共同承担荷载，混凝土框架200ram。试件的材料性能及参数均采用试验测得

4、的梁内纵筋搭接于牛腿的上下翼缘。为了探讨该节点形式的数据J。纵馈环梁纵筋●_——与I～新加外伸斗现场对焊I塑l!!J(丑)节点俯视图(b)1-1剖面(c)2-2N面图1节点模型示意图模型包括混凝土框架梁与环梁、框架柱核心混凝土、钢在图2所示的有限元模型中，约束顶部铰支座中线，Y管以及牛腿及环板加劲肋部分、钢筋骨架。钢管和混凝土方向的位移和，：方向的转动。约束底部铰支座中线除了Y之间的接触采用面面接触单元(SurfacetoSurfaceContact)，方向转角之外的其他自由度。在梁加载端限制节点只能在切向摩擦采用A

5、BAQUS所提供的库仑摩擦模型。摩擦系数平面内发生位移，限制，z方向的转动。在柱顶建立刚性取为0．25，法向定义硬接触，即受压时存在接触，受拉时两面与参考点RP一1耦合，通过在参考点RP一1上施加轴向个接触面分离。钢筋骨架、钢牛腿、加强环板及加劲肋均植集中荷载而模拟试验中的轴向力，轴压比为0．3。在框架梁入(Embedded)框架梁及环梁的混凝土中。混凝土采用八节两端加载部位，通过将两边垫块上表面分别与参考点RP一点减缩积分的三维实体单元(C3D8R)模拟，钢筋采用三维2、RP一3耦合，通过对参考点RP一2、RP一3

6、施加位移来模杆单元(，乃D2)来模拟，钢材选用S4R壳单元。文中选取拟框架梁端单调加载。ABAQUS程序提供的混凝土塑性损伤模型(ConcreteDam—2有限元结果分析agedPlasticity)，钢管及钢筋在ABAQUS中采用塑性材料2．1荷载一位移关系曲线(Plastic)模型。图3给出了节点的荷载一位移关系曲线，当位移[基金项目]国家青年自然科学基金资助项目(51408621)；河南省科学技术厅基础与前沿技术研究计划资助项目(132300410472)低温建筑技术2014年第12期(总第198期)碳纤维加固

7、受火混凝土柱的可靠性分析姜封国，韩伟达，赵景鲁，李鹏(黑龙江科技大学建筑工程学院．哈尔滨150022)【摘要】考虑了加固前混凝土及钢筋强度、钢筋截面面积、纤维复合材料强度、有效约束应力、柱尺寸等的影响，对受火后的轴心受压钢筋混凝土柱采取碳纤维材料进行整体环向包裹加固，施加侧向约束，使柱处于三相受压状态，提高柱轴心抗压承载力。进而基于结构可靠性理论，采用一次二阶矩方法，分析其可靠性。分析过程中考虑了各种随机变量、变异系数和碳纤维材料特性对钢筋混凝土矩形柱的轴心抗压强度的影响，以及受火后钢筋混凝土柱轴心抗压强度的折减和碳

8、纤维加固后的强度提高。碳纤维材料加固对钢筋混凝土柱轴心抗压承载力和钢筋混凝土柱可靠性提高有明显的作用。验证了碳纤维加固修复技术的可行性，为碳纤维加固其它钢筋混凝土构件提供了新的思路，同时为其它受损后构件的加固维修提供了理论依据。【关键词】碳纤维布；加固；钢筋混凝土柱；可靠性；受火【中图分类号】TU375．3【文献标识码】B【文章编号】1001—