不同加载角下T形柱承载力与延性分析.pdf

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1、柯江：不同加载角下T形柱承载力与延性分析13圈不同加载角下T形柱承载力与延性分析柯江(陕西理工学院土木工程与建筑系，陕西汉中723001)【摘要】采用Abaqus软件建立T形柱的三维非线性有限元模型，分析了T形柱在不同加载角下的承载力与延性，计算结果与试验值符合良好，分析表明：加载角为45。时，承载力是最大的；加载角为0。时，承载力是最小的；加载角为90。时，延性是最好的。【关键词】钢筋混凝土；T形柱；承载力；延性；Abaqus【中图分类号】TU375．3【文献标识码】B【文章编号】100l一6864【2010)07—0013—03ANALY

2、SISoFBEARGCAPACITYANDDUCTILITYoFT．SHAPEDCOLUMNUNDERDⅡFERENTLoADGANGLESKEJiang(DepartmentofCivilEngineeringandArchitecture，ShaanxiUniversityofTechnology，ShaanxiHanzhong723001，China)Abstract：ThepaperhasstudiedthebeatingcapacityandtheductilityofT·ShapedColumnunderdiferentloadi

3、ngangles．ThethreedimensionalfiniteelementmodelsofT—shapedcolumnwerebuiltthroughtheAbaqussoftware．Thecalculationresultsareingoodagreementwiththeexperimentaldata．Someconclusionsaredrawn：itisthemaximalbeatingcapacitywhentheloadingangleis45degree，theminimalbeatingcapacitywhenth

4、eloadingangleis0degreeandthebestductilitywhentheloadingangleis90degree．Keywords：reinforcedconcrete；T—shapedcolumn；beatingcapacity；ductility；Abaqus目前，对钢筋混凝土异形柱框架结构的受力性能研究，凝土与钢筋的力学指标分别见表1、表2，柱高为1800mm。在整体结构以及构件方面已有不少成果，但尚未形成一致的结论，以致在实际工程应用当中受到一定的限制。T形截面柱在不同加载角下的正截面承载力及延性问题是工程

5、中一个很重要的问题，目前，对其正截面承载力的研究做了一些试验，理论分析一般都是采用一些假定(比如平截面假定)编写电算程序来分析0；对T形柱延性的研究非常少，个别采用自编的电算程序(采用平截面假定)来分析；而对T形柱的正截面承载力及延性采用精度高的有限元分析的不图1试件尺寸、配筋及加载方向多，而且一般是采用有限元分析软件Ansys，但Ansys软件较适合于线性分析，其非线性功能比较差，不但材料模型少，混凝土采用Abaqus中的concretedamageplasticitymodel而且计算很难收敛J。本文将利用国际上最著名的通用一损伤塑性模型

6、(由于本文只是一次单向加载和为加快计非线性有限元分析软件Abaqus分析T形柱在不同加载角下算速度，故没有设置损伤变量，实际为弹塑性模型)，单元为的正截面承载力及延性问题，计算结果可靠且精度高，并与实体单元C3D8R，混凝土的单轴受压应力应变关系采用试验结果做对比。Hongnestad提出的曲线，单轴受拉应力应变关系采用Kang1计算模型和Lin提出的多段下降式；钢筋采用理想弹塑性模型，单根据文献[1]，本文建立与该试验一致的T形柱的截面元为桁架单元T3D2，在Abaqus／CAE的interation模块，用命尺寸及配筋，试件截面尺寸、配筋

7、及加载方式如图l所示，混令embed把钢筋骨架嵌入到混凝土实体中去；有限元模型[基金项目]陕西理工学院科研基金资助项目(SLGQD0507)14低温建筑技术2010年第7期(总第145期)如图2所示。表2的数据，轴力为560kN，轴压比为0．525，柱高为T形柱模拟成底端固结悬臂柱，分两个荷载步施加荷1800mm。加载方向只考虑了5个角度，即0。、45。、90。、载，第1荷载步在柱顶施加轴向力，第2荷载步根据加载方225。、270。，显然等肢T形柱在135。和45。、315。和225。的承向在柱顶施加水平位移。载力与延性特点是相同的。2计算结

8、果2．1与试验结果对比分析举例说明Z一1O柱(加载角度为0。时)的计算结果。当水平位移加载至19．77mm时，达到极限荷载27．41kN，此时的方向位移云图、混凝土