分体柱过渡区对混凝土框架中节点性状的影响-建筑与土木工程专业论文.docx

the Influence of Split Column Transition Zone on Node Properties In the Concrete Frame A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Zhang Gancheng Supervisor：Prof. Fu Guangyao Chang’an University, Xi’an, China Ⅰ Ⅰ 第一章 绪 论 摘 要 高层混凝土房屋抗震设计时，对于钢筋混凝土柱的轴压比限制比较严格，常会因柱 子的截面尺寸过大，而形成短柱或超短柱，分体柱作为一种改善混凝土短柱抗震性能的 有效技术方法得到应用。在延性抗震框架结构设计中，框架节点设计最为重要，尤其是 分体柱框架节点的研究就显的格外重要。 本文的研究对象为混凝土分体柱框架中节点，以其在单调荷载作用下节点核心区的 破坏机理为研究目标。综合国内外对短柱的破坏形态的研究和框架节点的必威体育精装版理论研究 成果的基础上，采用理论分析和有限元分析相结合的研究方法，研究了分体柱框架节点 核心区的应力场和应变场，以及节点区裂缝的开展情况。 本文建立了七个分体柱和一个整截面柱框架中节点分析模型，将模型分为三个对比 组，采用 ANSYS 有限元软件分析，施加单调荷载，研究了在过渡区长度、分体形式不 同的情况下，分体柱框架节点核心区的应力、应变场和裂缝开展的情况，以便揭示节点 核心区的破坏机理。研究工作表明，设置过渡区能够减少裂缝向核心区发展，过渡区长 度越长，阻止裂缝向节点核心区发展的能力越强，框架节点的整体性越好；钢筋混凝土 分体柱框架节点随着过渡区长度的增大，初裂荷载和破坏荷载也随着提高，得出过渡区 长度增加可提高节点的强度；当分体柱的形式为上下分体,且上下过渡区的长度相同时, 比其它形式的框架节点的延性更好。 本论文的研究成果可以丰富混凝土框架节点的设计理论，同时对分体柱框架节点的 工程实践提供参考。 关键词：混凝土框架，分体柱，节点核心区，有限元分析，节点强度 PAGE PAGE IV HYPERLINK \l _bookmark25 第三章 HYPERLINK \l _bookmark25 第三章 钢筋混凝土结构有限元分析理论基础 23 HYPERLINK \l _bookmark26 3.1 课题研究应用软件的选取 23 Ⅲ Abstract While doing seismic design of high rise reinforced concrete buildings, it imposes strict restrictions on the axial compressive ratio of reinforced concrete column, and causes smaller column section. Consequently, it’s forming short or ultra-short columns. However, technology of split columns is effective in improving concrete short columns in seismic performance. Frame joint design, especially split column frame joint design is very important in the seismic ductility of frame structure design. The research object of this paper is the failure mechanism of core area of joints under monotonic loading. On the basis of the latest domestic and foreign research results of the short columns and frame nodes, within theoretical analysis and finite element analysis, this paper studies the stress field and strain field of split column frame joints in its core area, and the node zone crack development situation. This paper established an analysis model, whi