板柱內(nèi)節(jié)點(diǎn)豎向荷載作用下的數(shù)值模擬分析.pdf

1、鋼筋混凝土板柱結(jié)構(gòu)具有節(jié)約層高、空間布置靈活、利于施工等優(yōu)勢，在實(shí)際工程中應(yīng)用日益廣泛。但由于沒有梁的傳遞作用，板柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的應(yīng)力集中比較嚴(yán)重，容易發(fā)生脆性沖切破壞。因此對板柱節(jié)點(diǎn)豎向荷載下受力性能的研究十分必要。以往這方面的研究多集中在板柱節(jié)點(diǎn)沖切承載力上，對豎向荷載下變形的關(guān)注較少；2008年Muttoni首次提出了利用板柱節(jié)點(diǎn)荷載-轉(zhuǎn)角需求曲線與能力曲線相交確定破壞點(diǎn)的方法，能夠得到破壞時的承載力和變形。但是該方法的需求曲線是通過極

2、限平衡理論推導(dǎo)出的，在推導(dǎo)過程中存在不合理假定；因此，需要探討更為準(zhǔn)確合理的荷載-變形需求曲線的求解方法。以往的板柱節(jié)點(diǎn)有限元分析大多采用一種有限元模型對一次試驗(yàn)中的數(shù)個構(gòu)件進(jìn)行模擬，沒有對比不同分析模型的優(yōu)劣；同時模擬構(gòu)件數(shù)量少，缺乏不同組、大量試驗(yàn)構(gòu)件模擬的對比分析以及有限元模型參數(shù)最優(yōu)取值的詳細(xì)分析。
　　本文為了獲得較為準(zhǔn)確的荷載-位移需求曲線，應(yīng)用ABAQUS實(shí)體單元模型和網(wǎng)格梁模型兩種有限元模擬方法，對選取的有代表性的

3、五組共56個試驗(yàn)構(gòu)件進(jìn)行了模擬分析。分別討論了不同構(gòu)件參數(shù)下有限元模型的參數(shù)取值對分析結(jié)果的影響；并結(jié)合Muttoni能力曲線確定了模擬破壞點(diǎn)，對比了兩種有限元模擬方法的優(yōu)劣。之后，應(yīng)用網(wǎng)格梁模型對構(gòu)建的一組板柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)件進(jìn)行了參數(shù)分析。論文得到如下主要結(jié)論：
　?。?）對于配筋率較低的構(gòu)件（ρ<0.8％），ABAQUS實(shí)體單元模型模擬荷載-位移曲線與試驗(yàn)曲線比較吻合；對于高配筋率構(gòu)件，模擬的荷載-位移曲線前半段與試驗(yàn)曲線符合較好，

4、但是后半段相差較大；混凝土受壓損傷因子對高配筋率構(gòu)件影響很大，將混凝土受壓下降段的損傷因子適當(dāng)調(diào)小，則高配筋率構(gòu)件的模擬承載力得到有效提升，模擬效果更好。
　　（2）基于ABAQUS廣義梁截面的網(wǎng)格梁模型對于各種配筋率的板柱節(jié)點(diǎn)都可以給出良好的模擬效果；柱上梁帶和其他梁帶寬度均?。╟+d）的A-1型網(wǎng)格形式模擬效果最好；對于梁屈服曲率增大系數(shù)，對低配筋率構(gòu)件取2.0，對高配筋率構(gòu)件取1.6能夠得到良好的模擬結(jié)果。
　　（3）