钢梁钢筋混凝土柱节点抗震性能的有限元分析-结构工程专业论文.docxVIP

西南科技大学硕士研究生学位论文 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 钢梁一钢筋混凝土柱组合结构(RCS)将是今后中、高层建筑应用的主要结 构形式之一。国外学者对RCS组合结构节点的力学特性及抗震性能已进行了较 多的理论分析和试验研究，然而目前对这种结构的研究还不完善，且国内对其 研究却刚刚起步。为了对RCS组合结构节点的受力性能和抗震性能有更好的了 解，有必要对其进行非线性有限元分析。本文应用ANSYS对钢梁．钢筋混凝土柱 节点在低周反复荷载作用下进行模拟计算，然后根据计算结果分析RCS组合结 构节点的受力性能和抗震性能。 试件采用分离式有限元模型，共用节点，不考虑节点的粘结滑移。根据有 限元计算结果，对节点处型钢和混凝土的应力应变进行分析，得到了节点的三 种破坏形式：梁铰型、混合型和节点核心区剪切型。然后分析了各节点的滞回 特性、骨架曲线、耗能能力和延性，得出了各节点均有较好的耗能能力和延性。 在此基础上，对破坏形式为梁铰型节点的影响因素做了分析。分析表明： 在钢筋混凝土柱与型钢梁接触处腹板两侧设置有足够强度的竖向面承板，能够 保证钢梁传来的应力可靠地传递到节点区；轴压比对节点的开裂荷载和极限荷 载是有很大影响的，即轴压比越大，节点的开裂荷载和极限荷载越大，然而轴 压比的增大不但增强了尸一△效应，而且导致了节点刚度退化，因此轴压比的增 大并不是无限制的；混凝土强度对节点开裂荷载和极限荷载的影响也比较明显， 随着混凝土强度的提高而提高。 关键词：钢梁 钢筋混凝土柱 节点 低周反复荷载 有限元分 析 西南科技大学硕士研究生学位论文 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1I页 Abstract Reinforeed concrete column and steel beam composite structure will be one of main structures used in middle and high buildings in the future．The overseas scholars have analyzed mechanics characteristic and anti—seismic ability to RCS ioint with experiment research and theories analysis．But the research on properties of tllis structure is not sophisticated，and the research on this s仃ucnlre iust starts at home．In order to develop a more thorough understanding of the behavior of RCS beam．column joints，the study on nonlinear fiIlite element analysis is very necessary． In this Paper’the RCS beam．column ioints are analyzed by the ANSYS nonlinear jfinite element software under low reversed cyclic load．then analyzes mechanics performance and anti．seismic performance of RCS beam．column joints according to the analog computation result． Separate．finite element model is adopted in this Paper．Bond．slip behavior iS not taken into account between all components on the core of the RCS ioints．The behavior of joints is analyzed by nonlinear finite element method．According to result of calculation，three failure types are obtained by analyzing the stress and strain of steel beam and concrete column，that is beam failure type，mixed failure type and shear failure type．Th