钢筋混凝土异形柱框架节点试验研究及非线性有限元分析-工程力学专业论文.docxVIP

钢筋混凝土异形柱框架节点试验研究及非线性有限元分析‘争 钢筋混凝土异形柱框架节点试验研究及非线性有限元分析‘ 争 业：工程力学 硕士生：陈昌宏 指导教师：吴敏哲教授 马乐为副教授 摘要 异形柱框架结构由于梁与柱腹板及翼缘的厚度相同，柱子截面肢高厚比大且 梁柱交接处钢筋密集，混凝土不容易振捣密实等，因此梁柱节点比矩形梁柱节点 薄弱。 本文进行了6个T形截面柱框架节点试件(2／3缩尺)在低周期反复荷载作 用下的试验研究。其中，试件T-l、T-2和T-3为第一组，梁截面高度h为变化参 数，以考察柱翼缘宽度对节点抗剪性能的影响；试件T-2和T_4为第二组，轴压 比鳓为变化参数，以考察轴压比／u对节点区裂缝的开展与形成、节点的破坏机 理以及轴压比对节点抗剪性能的影响；试件T-2、T-5和1-6为第三组，节点区水 平箍筋体积配箍率为变化参数，以考察水平箍筋对节点抗剪性能的影响；同时， 针对不同的试验目的，对T形节点的抗震性能，其中包括节点强度、梁纵筋锚固、 节点抗裂、节点延性和耗能进行研究。 本文对试件的破坏形态和裂缝形式进行深入分析，提出在低周期反复荷载作 用下T形柱框架节点的裂缝呈反“K”型、而不是类似于常规矩形节点的“x” 型交叉裂缝。最后指出T形柱框架节点的受力机理偏于较陡的斜压杆受力模型。 通过试验以及非线性有限元研究发现：节点区翼缘板外伸宽度对节点抗剪性 能的影响与梁柱抗弯刚度比有关。提出翼缘板对节点抗剪强度影响的修j卜系数 f，须考虑梁柱抗弯刚度比参数的影响，而不能按照《混凝土异形柱结构技术规 程》(征求意见稿，2003)中仅以6，和bc的差值6厂眈来反映。 最后，通过有限元程序ANSYS对节点进行非线性分析，对节点的破坏机理 和影响节点抗剪性能的因素等做出进’步的验证。 关键词：异形柱节点反复荷载 关键词：异形柱节点反复荷载 翼缘板 抗震性能ANSYS非线性有限元 应用类型：应用基础研究 基金项目：陕西省自然科学研究计划资助项目(2001C33) 陕西省教育厅专项科研计划项目(02JKl22) ·本课题为陕西省自然科学基金项目子课题 Experimental Experimental Study and Nonlinear Finite Element Analysis On the Special-Shaped Column Joints of Reinforeed Concrete frame structures Major： Construction Mechanics Postgraduate： Chen ChangHong Instructor： Wu MinZhe Professor Ma Lewei Associate Professor ABSTRACT‘ Because the thickness of beam is equal to wing and belly board of columns，and the ratio of highness and thickness of the special—sh印ed column section is large and steels are dense in the joints of beam and column，concrete is hardly flapped and so the special—shaped column joints are weber than the rectangle joints． Based on the experimentation of 6 frame joints wim T-shaped cross section column under cyclic loads．the paper researches the anti-seismic behavior ofthejoints applying in practice．The following problems have been analyzed：failure form of joints、hysteretic behavior、the anchnrage ofbeam bars and the influence factors ofthe strengths ofanti—shear and so on．Thejoints ofT-1、T-2 and q-3 are the first group，T-2 and1-4 are the second group，T-2、T-5 and T-6 are the third group．According to the different aims，the papers rese