钢筋混凝土结构梁柱节点强度研究

【摘要】：随着我国改革开放的深入,国民经济得到了快速发展,城市规模也在随着不断扩大,城市土地资源越来越紧缺,为了能在有限的土地上建造出更多的有效使用面积,多层、小高层、高层、超大型等钢筋混凝土框架结构建筑应运出现,并逐渐取代了以前的砖木结构而成为了社会的主流建筑。随着国家十二五规划的实施,国家加大对城中村的改造,加大保障性住房的建设,加大基础设施建设,更多的钢筋混凝土结构建筑又将建设出来。尽管钢筋混凝土结构设计理论已经日趋完善,但是在节点的设计上,始终是结构设计的一个薄弱环节,每次地震中,总有一些钢筋混凝土结构因为梁柱节点的设计不到位而使整个建筑坍塌。 目前世界各国对钢筋混凝土结构中架框梁-柱节点的试件试验,得出了各自的标准性设计规范和施工规范。根据原有实验数据及理论分析,在计算机上利用有限元也进行了一些模拟实验,建立了相应的的数学计算模型,但是没有一个比较统一的数学模型,也没有公认的理论。本文遵循从简单到复杂的原则,对一个实际工程进行建模,并对其中的各类型框架节点进行有限元分析。 本文从基本理论出发,阐述了钢筋及混凝土的特点、应力—应变曲线以及相应的计算理论。框架节点的受力及破坏形态、框架节点承载力的因素、框架节点的构造要求进行了阐述,对框架节点承载力计算进行了理论推导。对框架节点施工中的一些特点进行了分析,并得出对应的处理措施。 论文中钢筋采用理想弹塑性模型,混凝土采用弹塑性模型,利用MIDAS对一个实际7层3跨工程的模型进行建模,先对整个框架结构进行了可靠性分析,对整个框架的受力进行了研究;再对其中的典型梁柱节点进行建模,进行分析、比较。 最后讨论了在钢筋混凝土框架节点在有限元研究方面有待进一步解决的问题。本论文的研究结果对今后钢筋混凝土梁柱节点的有限元研究、设计以及施工有一定的参考价值。