高轴压比下钢筋混凝土异形柱框架L形节点抗震性能非线性分析

论文摘要

目前，针对异形柱梁柱节点的研究和试验较少。异形柱梁柱节点比矩形柱梁柱节点更薄弱，其震害可能更为严重。利用有限元ANSYS软件对10个“L”形节点在单调加载和反复加载下进行了非线性分析。研究节点区在单调荷载和低周反复荷载作用下的受力机理，得出节点区的荷载位移曲线、滞回曲线及骨架线；着重分析不同轴压比、高轴压比下混凝土强度等级、高轴压比下箍筋特征值，在低周反复荷载作用下对节点延性和耗能等抗震性能指标的影响。通过非线性分析发现：在梁端单调荷载作用下，随着混凝土等级的提高，高轴压比下节点的初裂荷载和破坏荷载都有一定程度的提高，配箍率的提高可以提高节点的破坏荷载，但过于提高箍筋的数量和等级则不起作用；轴压比是影响L形异形柱框架节点抗震性能的最主要因素；在高轴压比下混凝土等级的提高可以导致节点延性的下降，但影响效果没有改变配箍率对节点延性的效果明显；高轴压比下L形柱框架节点的抗震性能较差，在设计时建议对轴压比要求较严的结构中尽量不要采用L形异形柱。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 异形柱框架结构体系的基本概况
• 1.1.1 异形柱框架结构的基本概念及特点
• 1.1.2 异形柱框架结构节点研究的重要性
• 1.2 异形柱框架节点的研究现状及问题
• 1.2.1 异形柱框架节点的研究进展
• 1.2.2 当前异形柱框架研究存在的一些问题
• 1.3 本论文研究目的及主要内容
• 第二章 钢筋混凝土框架节点受力性能及材料的力学性能
• 2.1 钢筋混凝土常规框架的节点受力性能
• 2.1.1 节点受力的基本理论
• 2.2 钢筋混凝土材料的力学性能
• 2.2.1 钢筋混凝土材料的本构关系简介
• 2.2.2 钢筋的应力—应变关系简介
• 2.2.3 混凝土材料的本构关系
• 2.2.4 混凝土材料的破坏准则简介
• 第三章 钢筋混凝土异形柱框架节点的受力性能及结构设计问题
• 3.1 钢筋混凝土异形柱框架节点的受力性能
• 3.1.1 异形柱结构的特点
• 3.1.2 影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素
• 3.2 钢筋混凝土异形柱结构的设计问题
• 3.2.1 异形柱设计的一般规定
• 3.2.2 异形柱设计需要注意的问题
• 第四章 有限元分析理论基础及节点抗震性能评价指标简介
• 4.1 有限元分析理论基础简介
• 4.1.1 ANSYS钢筋混凝土单元简介
• 4.1.2 钢筋混凝土结构（Solid65单元）有限元模型的选择
• 4.1.3 钢筋混凝土裂缝模型的处理
• 4.1.4 SOLID65单元使用注意事项
• 4.2 节点抗震性能评价指标
• 4.2.1 骨架曲线
• 4.2.2 节点延性
• 4.2.3 强度退化
• 4.2.4 刚度退化
• 4.2.5 耗能能力
• 第五章 高轴压比下 L形异形柱框架节点抗震性能的非线性分析
• 5.1 L形柱有限元模型
• 5.1.1 有限元模型的建立
• 5.1.2 加载方式及约束情况
• 5.1.3 有限元模型节点信息
• 5.2 单调加载的非线性有限元分析
• 5.2.1 单调加载时节点强度的有限元分析
• 5.2.2 单调加载的梁端荷载—位移（P—△）曲线
• 5.3 循环加载的非线性有限元分析
• 5.3.1 各节点荷载—位移滞回曲线
• 5.3.2 各节点荷载梁端位移骨架曲线的比较
• 5.3.3 各节点耗能能力及位移延性系数的比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献