板柱內節(jié)點豎向荷載作用下的數值模擬分析.pdf

1、鋼筋混凝土板柱結構具有節(jié)約層高、空間布置靈活、利于施工等優(yōu)勢，在實際工程中應用日益廣泛。但由于沒有梁的傳遞作用，板柱節(jié)點區(qū)的應力集中比較嚴重，容易發(fā)生脆性沖切破壞。因此對板柱節(jié)點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)點沖切承載力上，對豎向荷載下變形的關注較少；2008年Muttoni首次提出了利用板柱節(jié)點荷載-轉角需求曲線與能力曲線相交確定破壞點的方法，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、限平衡理論推導出的，在推導過程中存在不合理假定；因此，需要探討更為準確合理的荷載-變形需求曲線的求解方法。以往的板柱節(jié)點有限元分析大多采用一種有限元模型對一次試驗中的數個構件進行模擬，沒有對比不同分析模型的優(yōu)劣；同時模擬構件數量少，缺乏不同組、大量試驗構件模擬的對比分析以及有限元模型參數最優(yōu)取值的詳細分析。
　　本文為了獲得較為準確的荷載-位移需求曲線，應用ABAQUS實體單元模型和網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個試驗構件進行了模擬分析。分別討論了不同構件參數下有限元模型的參數取值對分析結果的影響；并結合Muttoni能力曲線確定了模擬破壞點，對比了兩種有限元模擬方法的優(yōu)劣。之后，應用網格梁模型對構建的一組板柱節(jié)點構件進行了參數分析。論文得到如下主要結論：
　　（1）對于配筋率較低的構件（ρ<0.8％），ABAQUS實體單元模型模擬荷載-位移曲線與試驗曲線比較吻合；對于高配筋率構件，模擬的荷載-位移曲線前半段與試驗曲線符合較好，

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件影響很大，將混凝土受壓下降段的損傷因子適當調小，則高配筋率構件的模擬承載力得到有效提升，模擬效果更好。
　　（2）基于ABAQUS廣義梁截面的網格梁模型對于各種配筋率的板柱節(jié)點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型網格形式模擬效果最好；對于梁屈服曲率增大系數，對低配筋率構件取2.0，對高配筋率構件取1.6能夠得到良好的模擬結果。
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