梁承受軸向拉力的框架節(jié)點受力機理與抗震性能模擬研究.pdf

1、關于梁承受軸向拉力的框架節(jié)點抗震承載力的研究工作，目前國內(nèi)外都基本沒有研究經(jīng)驗。著眼于工程設計實踐的需要，探討梁受拉框架節(jié)點的受力機理，并進行深入的理論研究很有必要。
　　本文對鋼筋混凝土框架結構節(jié)點的受力機理的研究現(xiàn)狀進行了綜述，提出在部分結構中框架梁軸向拉力的存在，部分框架節(jié)點受力較為特殊，即特殊受力節(jié)點的存在性。采用ABAQ US有限元軟件建立了掉層結構與普通框架結構模型，對兩結構模型進行了罕遇地震下彈塑性動力時程分析，著重

2、研究梁受拉框架節(jié)點與普通框架節(jié)點的受力情況及抗震性能，分析了兩結構梁軸力、梁端縱筋、梁端混凝土、節(jié)點梁筋、節(jié)點柱筋、節(jié)點箍筋、節(jié)點混凝土抗震承載力的區(qū)別，反映兩節(jié)點受力情況以及兩節(jié)點抗震能力的差異。并在AB AQ US軟件中建立了梁軸拉力單因素對節(jié)點抗剪承載力影響的構件模型，通過數(shù)值模擬分析方法對梁受軸拉力框架節(jié)點的抗震性能進行研究。
　　本文的主要工作成果簡述如下：
　　①在AB AQ US軟件中采用了結構多尺度有限元計算

3、方法，建立了實體單元和梁單元兩類單元節(jié)點自由度藕合整體框架結構計算模型，提出了一種新的節(jié)點研究建模方式，并驗證了其適用性。
　?、隍炞C了在地震作用下普通節(jié)點核心區(qū)中斜壓桿機構的存在，且在梁受拉框架節(jié)點核心區(qū)中桁架機構、約束機構與斜壓桿機構同樣存在，說明普通受力節(jié)點中桁架機構、約束機構與斜壓桿機構對梁受軸拉框架節(jié)點同樣適用，即梁受軸拉框架節(jié)點與普通框架節(jié)點的受力機理一致。
　?、鄣魧咏Y構的梁端出鉸早于普通框架結構，且鋼筋與混凝

4、土的破壞程度要嚴重，普通框架結構的梁端出鉸破壞程度較輕微；梁受拉框架節(jié)點梁筋的受力明顯比普通框架結構節(jié)點梁筋嚴重，且混凝土的塑性損傷較之先產(chǎn)生，且塑性損傷也較之嚴重。
　　④梁受拉框架節(jié)點水平箍筋的受力明顯比普通框架結構實體節(jié)點箍筋嚴重，兩節(jié)點水平箍筋均是平行受力方向箍肢應力應變大于垂直受力方向箍肢，且中間箍肢的應力應變大于旁邊的箍肢；混凝土塑性損傷時程曲線中可以看出梁受拉框架節(jié)點混凝土的塑性損傷比普通節(jié)點混凝土的塑性損傷先產(chǎn)生，

5、且塑性損傷值也較大。在梁存在軸向拉力的情況下，節(jié)點區(qū)混凝土處于柱方向受壓，梁軸拉力方向受拉，這一受力狀況導致了節(jié)點核心區(qū)混凝土的抗剪承載力的下降，且隨著拉力的增加節(jié)點核心區(qū)混凝土發(fā)揮的抗剪作用越來越小。
　?、萃ㄟ^梁軸力對框架節(jié)點抗剪承載力影響的有限元分析，提出了調(diào)整梁承受軸向拉力的這類特殊受力框架節(jié)點的抗剪承載力力計算公式，在框架梁柱節(jié)點的抗震受剪承載力計算公式基礎上考慮梁軸拉力對節(jié)點核心區(qū)混凝土項的抗剪承載力的折減，對于其中系