基于ABAQUS方钢管混凝土柱框架抗震性能研究.pdf

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1、第43卷第7期建筑论坛建筑技术开发2016年7月ArchitecturalForumBuildingTechnologyDevelopment基于ABAQUS方钢管混凝士柱框架抗震性能研究赵琦(中国铁建中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳111000)[摘要]方钢管混凝土有良好的受力性能，为了进一步研究其在多层建筑中的应用，将某高铁站一榀三层两跨方钢管混凝土框架简化并利用有限元软件ABAQUS对其进行拟静力模拟，分析了它在反复水平荷载作用下顶层框架的滞回曲线，并根据滞回曲线进一步得到框架顶层的骨架曲线，以此来研究方钢管混凝土框架的延性、强度及刚度退化等方面的性能。[关键词]方钢管混凝土

2、；ABAQUS；抗震性能；滞回曲线；骨架曲线[中图分类号]TU398．9；TU352．11[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2016)07一o156—03ResearchofSeismicBehaviorforConcrete-filiedSquareSteelTubularFrameBasedonABAQUSZhaoQi[Abstract]Concretefilledsquaresteeltubehasgoodmechanicalproperties，inordertofurtherstudyitsapplicationinmulti—storeybuildings，ahi

3、ghironstationofathreestoreytwospansquareconcretefilledsteeltubularframeissimplifiedandthequasistaticsimulationusingthefiniteelementsoftwareABAQUS，analyzesitunderrepeatedhorizontalloadingtop—levelframehysteresishystereticcurves，andaccordingtOthehystereticcurveshasbeenfurthertheskeletoncurveofthetop

4、framework，inordertoresearchonconcretefilledsteeltubularflameductility，strengthandstiffnessdegradationonperformance．[Keywords]squaresteeltubeconcrete；ABAQUS；seismicperformance；hystereticCHIve；skeletoncLlrve某新建高铁站站台附属建筑拟采用新型钢管混凝土枉一Es钢梁框架结构。此站台分三层两跨，层高3m，跨度4．5m。由于方钢管混凝_十结构梁柱节点易设计加工，施工简单，工期短，颤s一e)，成本相

5、对较低。综合考虑，此新建火车站附属建筑选用方钢0管混凝土结构。式中：为钢筋的弹性模晕；为钢筋力为钏筋麻变；人们对钢管混凝土结构的研究已然取得一定的成．J，=J为钢筋的屈服强度代表值，其值叮根据实际结构分析需要分果[I-31，而对于方钢管的研究还刚刚起步。本文利用有限元软别取、或；fs为钢筋的极限强度代表值，其值可根据件ABAQUS选取合适的材料本构关系后对在水平低周往复际结构分析需要分别取、厶或；，为．，相应的钏筋服荷载作用下此新型方钢管混凝士柱一钢梁框架建筑进行模拟，应变，可取／E；s为钢筋硬化起点变：Eu为与干II麻的通过框架顶部荷载位移的滞回曲线及骨架曲线，研究其在低钢筋峰值应变；k

6、为钢筋硬化段斜率，．)／(一)。周往复水平荷载的作用下框架延性、强度以及刚度的退化等1．2混凝土本构方面的性能，从而综合评判其抗震性能。在程序里按要求输入对应等级混凝七的初始弹性模晕车l11材料本构关系泊松比，按黄吉峰一一提出的一维弹性模量退化方程以及轴建筑框架为一榀三层两跨的平面结构，总体是平面应力应力应变曲线确定数据点。整体框架主要承受面内的向问题，方钢管混凝土柱是其中重要的构件，核心凝土处于三轴力、重力以及水平方向的循环往复荷载，冈而混凝上弹性向应力状态，方钢管起到承载和约束混凝土作用，冈而也处模量退化也更多的表现为水方向上的退化，所以模拟采于复杂的应力状况。用一次方拌。混凝土的本构

7、如图2所示混凝本构关系，维1．1钢材本构的弹性模量退化方程如式(2)：采用钏材均为Q235．B，本文选取GB50010-2010《混凝土结构设计规范》_4规定的有明显屈服点钢材本构关系曲线如图1钢材本构关系曲线所示。考虑包辛格效应，本构模型采用文献[4】规定钢材的弹性模量、泊松比、屈服应力和剪切模量。05，0c，Ec．‘2混凝本构火系1出0≤20gyExs图1钢材本构关系曲线式中：为弹性模量退化系数，表征弹性模量退化程度