RC框架結(jié)構(gòu)考慮節(jié)點(diǎn)模型的彈塑性靜動力分析.pdf

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種被世界廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，是城市、工業(yè)多高層建筑的一種基本結(jié)構(gòu)體系。近年來的多次地震災(zāi)害中，由于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞甚至倒塌給人民的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重危害。例如，2008年5月12日的汶川8.0級地震，震中最大烈度達(dá)11度，地震共造成近7萬人遇難，直接經(jīng)濟(jì)損失近千億元，因此對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震研究仍具有深遠(yuǎn)意義。研究發(fā)現(xiàn)地震中節(jié)點(diǎn)失效是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部乃至整體倒塌的主要原因，在過去的幾十年里，各國學(xué)者

2、對鋼筋混凝土框架的梁-柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和精細(xì)的理論分析，然而節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的特殊性決定了其在地震作用下的復(fù)雜性，針對整體鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元模擬，節(jié)點(diǎn)處多采用剛性節(jié)點(diǎn)，在建模階段就已經(jīng)排除了節(jié)點(diǎn)破壞的可能，計算結(jié)構(gòu)變形時也忽略了節(jié)點(diǎn)的變形，而將節(jié)點(diǎn)模型加入框架模型（即整體變形除了考慮梁柱變形還考慮節(jié)點(diǎn)變形，甚至也會因?yàn)楣?jié)點(diǎn)率先破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞）的研究卻很少。因此對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮節(jié)點(diǎn)的抗震分析是極其重要和迫切的。
　

3、　本文基于OpenSees分析軟件對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁-柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的介紹和數(shù)值分析，其主要工作如下：
　?。?）詳細(xì)的介紹各國學(xué)者對于節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)以及有限元模型的研究現(xiàn)狀，介紹節(jié)點(diǎn)在地震中的受力狀態(tài)，并提出模擬節(jié)點(diǎn)核心區(qū)材料的本構(gòu)模型及相應(yīng)的定參方法。
　?。?）基于本文的建模方法，建立考慮節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)模型，模擬已有的四層兩跨框架結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)，以驗(yàn)證考慮節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)模型的準(zhǔn)確性與可行性。
　?。?）基于Op

4、enSees分析平臺，對不考慮節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)（該結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處被視為剛節(jié)點(diǎn)）和考慮節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性靜力分析，從結(jié)構(gòu)自振周期、基底剪力頂點(diǎn)位移關(guān)系等方面進(jìn)行比較和分析。從而得出結(jié)論，考慮節(jié)點(diǎn)后框架結(jié)構(gòu)的整體剛度減小了，其所能抵抗的最大基底剪力與延性均下降。
　?。?）對考慮節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)模型與不考慮節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)模型（節(jié)點(diǎn)處為剛節(jié)點(diǎn)）進(jìn)行罕遇地震下的動力時程分析，并從樓層位移和層間位移角、塑性鉸出現(xiàn)位置和順序等方面進(jìn)行比較和分析