带施工缝的钢筋混凝土框架柱抗震性能的有限元分析.docVIP

带施工缝的钢筋混凝土框架柱抗震性能的有限元分析 摘要：为了研究带施工缝的钢筋混凝土框架柱的抗震性能,在进行试验研究后，利用ANSYS软件建立框架柱模型，并进行低周反复荷载数值分析，对框架柱模型的滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等进行对比。研究表明：在中低轴压比下，带缝柱的抗震性能低于整浇柱，工况1柱的抗震性能高于工况2柱，而在高轴压比下，带缝柱的抗震性能不低于整浇柱。 关键词：ANSYS，钢筋混凝土框架柱，施工缝，低周反复荷载，轴压比，抗震性能 Finite element analysis on seismic behavior of RC frame columns with construction joint Abstract: In order to study the overall seismic performance of RC frame columns with construction joint, the models of RC frame columns has established by the ANSYS, after the experiment research. Comparing the hysteresis curve, the skeleton curve and the ductility and energy dissipation of the models with each others, the study shows that: under low axial compression ratio, the seismic performance of columns with construction joint are lower than the whole columns, the seismic performance of working condition 1 columns are higher than working condition 2 columns, and under the high axial compression ratio, the seismic performance of columns with construction joint are not less than the whole columns. Keyword: ANSYS, RC frame columns, construction joint, low-cycle repeated load, axial compress ratios, the seismic performance 引言 由于施工组织和施工工艺等方面的原因，钢筋混凝土结构会在先后浇筑的混凝土接槎界面处形成施工缝，试验表明其抗拉和抗剪强度均远低于整浇混凝土[1-2]。由于施工缝留设的位置一般在柱底部或梁柱交界面，属于结构中受力较大且复杂的部位，因此施工缝引起的问题应得到足够重视。目前国内外对于带施工缝的框架柱抗震性能研究比较少[3-7]。本文基于试验[8]采用ANSYS软件模拟不同轴压比下整浇柱和规范留置施工缝（工况1）柱，施工缝经过简单处理（工况2）的柱的低周反复实验，力求细致研究轴压比对整浇柱和工况1柱、工况2柱抗震性能的影响。 一、试验概况 本实验共制作9根试件，分为3组，每组1根整浇试件，1根按规范留置施工缝（工况1）的试件，1根施工缝经过简单处理（工况2）的试件。三组构件分别在0.23，0.34，0.46的试验轴压比（分别对应0.4，0.6，0.8的设计轴压比）进行低周反复试验。 1.试验材料 （1）混凝土材料：混凝土设计强度等级C30，水泥使用冀东水泥有限公司生产的32.5普通硅酸盐水泥，细骨料为中砂，粗骨料为粒径5-25mm的碎石。 （2）钢筋：各试验梁纵筋均采用直径18mm一级钢筋,测得其屈服强度为275 N/mm2，箍筋为直径6mm一级钢筋，测得其屈服强度为324 N/mm2，弹性模量为2.1×106 N/mm2。 2.试验构件 构件制作完成后在标准条件下养护，试验柱编号参见表1，配筋及加载点布置见图1。 表1 试件编号 Tab.1 Experimental numbers 试验轴压比 整浇 工况1 工况2 0.23 Z1 Z2 Z3 0.34 Z4 Z5 Z6 0.46 Z7 Z8 Z9 图1 试验柱配筋、加载点布置图 Fig.1 Experimental columns reinforcement, loading joint layout 共浇筑了9根试件，其中3根整浇试件作为对比试件，其他6根试件分两种方法留设施工缝方法1是按照规范