钢筋混凝土扁梁边节点受力性能试验研究

论文摘要

近十几年来,为了满足建筑功能的需要,房主对建筑物内部使用空间的要求越来越高,要求建筑物室内净高达到一定程度。然而,现在越来越多建筑物的高度受到城市规划限高的限制,各种设备管道就要占去建筑物很多的空间尺寸。这种情况下,正常的梁板结构已经不能满足要求。在设计人员的努力下,通过大量的试验研究,探索出一种比较合理的设计方法,即“扁梁”的设计方法。由于《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规定扁梁的截面宽度不应超过相应柱截面宽度的2倍,对扁梁截面宽度限值要求较严,给实际工程设计和施工带来了很大的局限性,使扁梁结构体系在实际工程应用中受到了极大的限制。本文通过对2个钢筋混凝土扁梁边节点进行试验研究,主要对扁梁截面宽度为相应柱截面宽度的3倍的扁梁边节点在反复荷载作用下的受力性能进行了研究,分析了钢筋混凝土扁梁边节点的破坏机制、承载力、刚度变化、边梁刚度大小对扁梁受力性能的影响,钢筋的布置及应力传递、节点的滞回性能、节点区的破坏形态等受力特性。运用了有限元程序ANSYS计算软件对钢筋混凝土扁梁边节点进行模拟,分析了在反复荷载作用下,钢筋混凝土扁梁边节点的裂缝分析,应力状态和破坏特征等情况,进一步研究钢筋混凝土扁梁边节点的受力及变形情况。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 扁梁的特点和发展现状
• 1.2.1 扁梁的特点
• 1.2.2 扁梁的发展现状
• 1.3 国内外研究概况
• 1.4 课题来源
• 1.5 本文主要研究内容
• 第2章 钢筋混凝土扁梁边节点试验研究
• 2.1 试验内容
• 2.2 试件的设计与制作
• 2.3 材料性能试验
• 2.3.1 混凝土抗压强度
• 2.3.2 钢筋强度试验
• 2.4 低周反复荷载试验与分析
• 2.4.1 试验方案
• 2.4.2 试验现象描述
• 2.4.3 试验结果与分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 钢筋混凝土扁梁结构承载力分析
• 3.1 在竖向荷载作用下承载力分析
• 3.2 在水平荷载作用下承载力分析
• 3.2.1 扁梁端的内力
• 3.2.2 扁梁端的承载力
• 3.2.3 框架节点的受剪承载力
• 3.3 本章小结
• 第4章 钢筋混凝土扁梁边节点有限元分析
• 4.1 引言
• 4.2 有限元模型的选取
• 4.3 本构关系和破坏准则
• 4.3.1 混凝土本构关系
• 4.3.2 混凝土破坏准则
• 4.3.3 钢筋本构关系
• 4.4 单元的选取
• 4.4.1 混凝土单元
• 4.4.2 钢筋单元
• 4.5 有限元模型的建立及网格划分
• 4.5.1 有限元模型的建立
• 4.5.2 有限元模型的网格划分
• 4.6 收敛准则及求解控制
• 4.7 有限元结果分析
• 4.7.1 应力分布情况
• 4.7.2 位移分布情况
• 4.7.3 骨架曲线对比分析
• 4.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢