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第34卷第12期 建 筑 技 术 开 发 Vo1．34，No．12 2007年 12月 Building Technique Development Dec．2007 宽肢L形截面柱构件的非线性有限元分析 陈荣贤 赵 明 韩 勇。 (1．漳州市净化水管理处；2．北京渤东博结构工程有限公司；3．中国市政工程华北设计研究院) [摘 要] 对等肢的L形截面宽肢异形柱构件进行非线性有限元分析，根据各异形截面柱的裂缝扩展过程以及破坏前 的裂缝分布图形，研究不同尺寸的宽肢异形柱构件的破坏形态，为小高层宽肢异形柱结构设计提供参考。 [关键词] 宽肢L形截面柱；肢厚比；轴压比；非线性有限元分析 [中图分类号] TU375．4 [文献标识码] A [文章编号] 1001-523X(2007)12-0007—03 随着城市化的不断推进，异形柱框架结构体系因其良好 表 1 主要参数 的建筑使用功能在住宅建设中得到了广泛的应用，但是由于 构件编号 肢厚b肢宽h 肢厚比 高宽比 轴压比 (mm×mm) h／b H，h 受到轴压比和隔墙厚度的限制，设计人员设计时往往需要加 Lal 200×800 4．0 1．75 0 大柱截面的宽度以提高结构的承载能力和抵抗变形的能力。 La2 200×900 4．5 1．67 0 当截面的肢宽与肢厚之比，即肢厚比4时，超出了规范的界 La3 200×l 0oo 5．0 1．40 0 定，即为宽肢异形柱。这时再将其按柱计算会带来较大误差。 Lbl 200×800 4．0 1．75 0．25 目前，对于这种宽肢异形柱构件和结构，国内外研究成 Lb2 200×900 4．5 1．67 0．25 果较少，对其受力性能还缺乏了解。目前其设计仍以异形柱 Lb3 200×l 000 5．0 1．40 0．25 和一般剪力墙试验结果和设计方法为参考依据。本文利用 对于核心混凝土，受压本构模型按文献[1]提供的表 有限元分析软件ANSYS对肢厚比为4—5的宽肢 L形截面 达式，混凝土的应力一应变关系如图 1所示。文献[1]提 柱非线性性能进行研究，为其设计提供参考依据。 供的表达式是经过大量的试验数据拟合并参照国家标准确 1 模型的设计 定下来的，这种本构关系在较多的异形柱构件和结构分析 由于异形柱结构多用于住宅中，层高变化不大，一般在 的文献中被采用，并取得了良好的分析效果。它的特点是 2．8—3．2 m范围内，大多数为2．8 m，本文假定层高均为 与试验数据符合较好并且适合于进行数值分析，故本文采 2．8 m，取层高的1／2(1．4 m)作为柱高日。为了便于分析， 用此模型。 柱厚度取200 mm，并通过改变柱的宽度达到改变肢厚比的 目的。取柱截面的宽度依次为800、900、1 000 mm