钢筋混凝土柱钢梁代发论文组合节点力学性能初探

钢筋混凝土柱钢梁代发论文组合节点力学性能初探

   摘要: 设计 6 种差异结构形式的钢筋混凝土柱-钢梁( RCS) 组合 节点。通过以往的试验研究,钢筋混凝土柱-钢梁 组合 节点具有较好的受力机能,海外对此类布局举办了较多研究,但海内对此种布局的研究较少。该文研究 6 种差异结构形式的 RCS 组合节点的受力机能及粉碎模式。个中有面承板,扩展面承板,扁钢箍,正交短梁,柱面钢板和 X交错钢筋等 6 种剪切件。回收 ABAQUS 通用有限元软件对 6 种差异结构形式的组合节点举办阐明,对节点焦点区受力环境举办研究。
  要害词: 钢筋混凝土柱; 钢梁; 组合节点; 有限元; 数值模仿
   1 钢筋混凝土柱-钢梁组合节点设计钢筋混凝土柱-钢梁组合节点形式多样,一般可分为柱意会型和梁意会型两种。梁意会型组合节点由于翼缘的存在,倒霉于灌溉混凝土的灌溉。为了研究柱意会型 RCS 节点的受力特点与粉碎模式,设计了 6种差异结构形式的钢筋混凝土柱-钢梁组合节点,对其举办研究阐明。本文主要研究差异结构形式下构件承载力,为真实回响节点的受力机能,试件选用型号 Q235 常用钢材,钢筋选用 HPB335 级钢筋,混凝土强度选用 C40 混凝土( a) RCS-J1 ( b) RCS-J2( c) RCS-J3 ( d) RCS-J4( e) RCS-J5 ( f) RCS-J6图 1 RCS 节点详图Fig. 1 Details of joint表 1 试件材性参数表Table 1 Details of specimens试件号 结构形式 节点焦点区结构 面承板厚度 扩展面承板 扁钢箍 正交短梁 交错钢筋 柱面钢板RCS-J1 面承板 面承板 + 箍筋 10mm - - - - -RCS-J2 扩展面承板 面承板 + 扩展面承板 + 箍筋 10mm高 60mm,截面尺寸同钢梁- - - -RCS-J3 扁钢箍 面承板 + 扁钢箍 + 箍筋 10mm - 60mm × 6mm - - -RCS-J4 正交短梁 面承板 + 正交短梁 + 箍筋 10mm - - 截面尺寸同钢梁 - -RCS-J5 X 交错钢筋 面承板 + X 交错钢筋 + 箍筋 10mm - - - 4B12 -RCS-J6 柱面钢板 面承板 + 柱面钢板 10mm - - - - 4mm注: ①钢梁屈服强度 fyb为235、钢筋屈服强度 fyc为335 和混凝土立方体强度 fcu为40,单元均为 N/mm2; ②柱截面尺寸 350mm ×350mm,梁截面 350mm ×175mm × 9mm × 11mm,柱纵筋 12B20; 3 柱箍筋为井字复合箍 B8@ 100 /200,节点焦点区箍筋箍为双肢箍 B8@ 60。
  2 成立有限元模子回收有限元软件 ABAQUS( Hibbitt 等)举办数值阐明。
  2. 1 质料的本构干系模子本文钢材应力-应变干系模子回收二次塑流模子。混凝土单轴受压应力-应变干系模子,暂忽略箍筋对混凝土的约束浸染。回收 Attard 和 Setunge 等模子。其单轴应力( σc) -应变( εc) 干系如式( 1) :
  Y =AX + BX21 + CX + DX2( 1)式中,Y = σc/ fc' ; X = εc/ εco; σc和 εc别离为混凝土的应力和应变,fc' 和 εco别离为混凝土圆柱体轴心抗压强度及其对应的应变。详细参数详见文献。本文混凝土受拉回收应力-断裂能模子。断裂能 Gf参考欧洲的模式类型( CEB-FIP MC90) 的发起, 硕士毕业论文,混凝土断裂能 Gf可按式( 2) 计较。Gf= α·fc'( )100. 7× 10-3( 2)个中: α = 1. 25dmax+ 10; dmax为粗骨料的粒径; fck为混凝土抗压强度。混凝土峰值拉应力 σt0参考沈聚敏等中提供的混凝土抗拉强度计较公式计较,混凝土峰值拉应力按式( 3) 计较:σt0= 0. 26 × ( 1. 5fck)2 /3( 3)
      2. 2 单位范例及网格分别在 ABAQUS 有限元模子中,混凝土、钢梁和加载板回收 8 节点完全积分名目标三维实体单位 C3D8。钢筋回收 Truss 单位。回收映射网格。为分身计较精等·钢筋混凝土柱-钢梁组合节点力学机能初探度与计较本钱,网格单位尺寸为 50mm。
  2. 3 界线条件及荷载施加方法本文的界线条件为柱底部及梁端铰接。加载方法是,先在柱顶施加轴向荷载,之后再施加程度荷载。回收全模子建模。与界线条件如图 2 所示。在钢筋混凝土柱底部为铰接,梁阁下端为铰接。在柱顶端施加2 偏向的位移约束,以防备柱产生侧移。在 ABAQUS 中配置两个加载步,第一个荷载步是以会合力形式施加于柱顶端的加载板。第二个荷载步是在柱顶端施加程度荷载,以位移形式加载。
  2. 4 界面打仗模子钢梁和混凝土的界面模子处理惩罚是公道模仿钢筋混凝土柱-钢梁节点力学机能的要害。钢梁与混凝土的界面模子由界面法线偏向的打仗和切线偏向的粘结滑移组成。法线偏向的打仗回收硬打仗,垂直于打仗面的界面压力可以完全在界面间通报。本文钢管与混凝土界面切向力模仿回收库仑摩擦模子。个中,μ 为界面摩擦系数,发起取 μ = 0. 25。钢梁和面承板的打仗, 论文 ,钢梁自身翼缘与腹板的打仗,钢梁与扁钢箍( 柱面钢板) 的打仗,钢梁与 X 筋以及加载板与柱端混凝土的打仗,均回收绑定约束( TIE) 来模仿。
点击这里复制本文地址 以上内容由学禾论文工作室整理呈现,本站内容均由爬虫搜集,如侵犯您的权益,请联系我们删除,谢谢!