钢筋混凝土框架结构拟静力倒塌实验数值模拟

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1、第29卷增刊IIVol.29SupplII工程力学2012年12月Dec.2012ENGINEERINGMECHANICS205文章编号：1000-4750(2012)SupplII-0205-05钢筋混凝土框架结构拟静力倒塌实验数值模拟李雁军，吕大刚，王震宇，王光远(哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨150090)摘要：该文来源于由清华大学和中国建筑学会抗震防灾分会建筑结构抗倒塌专业委员会组织的钢筋混凝土框架拟静力倒塌实验数值模拟的盲测竞赛。该文采用基于纤维截面的有限元模型以及通过修正斜压场理论确定节点域受力性能的方

2、法，对钢筋混凝土框架柱、节点以及整体结构的拟静力实验进行了数值模拟，对比分析结果表明：分析结果与实验结果吻合较好，分析方法客观、合理、可靠，为以后的结构倒塌实验分析提供了理论指导。关键词：钢筋混凝土；数值模拟；OpenSees；修正斜压场理论；节点中图分类号：TU375.3文献标志码：Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2012.03.S065NUMERICALSIMULATIONFORQUASI-STATICCOLLAPSETESTOFRCFRAMELIYan-jun,LÜDa-gang,WA

3、NGZhen-yu,WANGGuang-yuan(SchoolofCivilEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:ThestudywasmotivatedbytheparticipationintheblindpredictioncontestoftheRCframequasi-statictestsorganizedbyTsinghuaUniversityandProfessionalCommitteeofCollaps

4、e-preventionofBuildingStructureofAssociationofEarthquakeResistanceandDisasterPrevention,ArchitecturalSocietyofChina.Thispaperpresentsthesimulationofthenonlinearresponseofaquasi-statictestofRCcolumns,RCbeamcolumnjointsandaRCframeunderinversetriangleloading.Afinit

5、eelementmodelbasedonthefibersectionisusedforbeamandcolumnspecimens.Amacromodelisusedforabeamcolumnjointspecimenanditsmaterialbehaviorisidentifiedbymodifiedcompression-fieldtheory.Theresultsshowthatthesimulationresultsagreewellwiththetestresults.Theanalyticalmeth

6、odisreasonableandreliable,thuslyitprovidesguidelinesfortheanalysisofstructuralcollapsetests.Keywords:reinforceconcrete;numericalsimulation;OpenSees;modifiedcompression-fieldtheory;joint钢筋混凝土框架结构是地震区最为常见的抗见的结构形式之一。在现代基于性能的地震工程侧力结构体系，由于其平面布置灵活多样，能提供中，利用非线性静力分析方法或非

7、线性动力时程分较大的建筑空间，被广泛应用于住宅、学校以及办析方法进行结构抗震性能评估的基础是客观精确公楼等建筑中。设计合理、构造得当的框架结构能的有限元分析模型的建立。提供足够的强度、刚度以及变形能力，满足小震、本文来源于由清华大学和中国建筑学会抗震中震以及大震的地震需求，是多高层结构中最为常防灾分会建筑结构抗倒塌专业委员会组织的钢筋———————————————收稿日期：2012-03-13；修改日期：2012-10-27基金项目：国家自然科学基金项目(51178150，51078109，50978080)通讯作者：

8、李雁军(1981―)，男，山东泰安人，博士生，主要从事钢筋混凝土结构抗震性能分析等研究(E-mail:mmssott@163.com).作者简介：吕大刚(1970―)，男，黑龙江铁力人，教授，博士，博导，主要从事结构可靠度、工程风险分析、结构动力学、结构非线性分析、结构全寿命设计、地震工程与风工程、土木基础设施系统等研究(E-ma