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现浇混凝土框架梁端截面有效翼缘宽度分析研究

肖立峰  
【摘要】:框架结构因为其抗震性能好、结构稳定,使用年限较长等优点在现实工程中得到广泛应用,但是近年来的震害表明:按照现行规范设计的钢筋混凝土框架结构由于没有考虑现浇板对梁端抗负弯矩的加强作用,在地震中往往出现“柱铰”机制的破坏特征。为了研究现浇板对框架结构抗震性能的影响,本文在已有的试验及理论研究的基础上,运用大型有限元软件ABAQUS,其中混凝土实体选取三维八节点六面体一阶单元,即C3D8R模拟、箍筋以及纵向钢筋采用T3D2杆单元模拟、混凝土采用其塑性损伤模型,建立考虑现浇楼板影响的节点分析模型和一榀单层单跨框架结构分析模型。对已有的考虑楼板影响的节点和一榀单层单跨框架试验进行有限元模拟分析,重点分析比较荷载-位移骨架曲线、梁端截面钢筋的应力应变分布规律等,来检验已建立有限元模型的可行性。接着对梁的高度、框架梁跨度、现浇楼板的厚度、现浇楼板宽度、层间位移角、节点的形式(中节点、边节点)、直交梁刚度、梁端配筋率等影响翼缘有效宽度的因素采用上述非线性有限元模型进行模拟分析。重点研究层间位移角θ=1/50弹塑性阶段框架梁端及现浇板内平行于框架梁肋的纵向钢筋应力分布规律,进而提出在层间位移角θ=1/50弹塑性阶段现浇混凝土框架梁端截面有效翼缘宽度取值,并在此基础上提出设计建议公式,对其进行可行性验证,从而改善钢筋混凝土框架结构抗震性能。


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