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《钢管混凝土柱-钢梁平面框架的滞回关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、ISSN100020054清华大学学报(自然科学版)2009年第49卷第12期7ö30CN1122223öNJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2009,Vol.49,No.12193421938钢管混凝土柱-钢梁平面框架的滞回关系1,22王文达, 韩林海(1.兰州理工大学土木工程学院,兰州730050;2.清华大学土木工程系,北京100084)摘 要:为研究钢管混凝土框架抗震性能,进行了钢管混凝有重要的理论意义和应用价值。对钢管混凝土柱-土柱-钢梁平面框架往复加载时荷载-位移滞回关系的计钢梁框架抗震性能研究主要集中在试验
2、研究方面,算。考虑了材料和几何非线性,基于非线性纤维梁-柱单元[1-3]理论研究相对较少,且主要集中在单调加载情理论,在OpenSees求解平台上,建立了数值计算模型。核心况,对其滞回曲线的理论计算较少,且多采用梁单混凝土的应力-应变关系考虑了钢管约束效应;钢材的应元,对于钢管混凝土中钢管和混凝土的相互作用和力-应变关系采用双线性强化模型。结果表明:在钢材强度框架的非线性特征并不能很合理地进行模拟。钢管为235～420MPa、混凝土强度为30～90MPa范围内,理论混凝土框架在往复荷载下的滞回计算涉及到合理的计算结果和试验结果吻合较好
3、。材料本构模型的选取、钢材和混凝土的加卸载准则、关键词:钢管混凝土柱;框架;材料非线性;几何非线性;非线性方程的求解策略等问题,需要考虑几何和材滞回性能料双重非线性,并应合理地考虑钢管和混凝土之间中图分类号:TU398文献标识码:A的相互作用。文章编号:100020054(2009)1221934205本文基于非线性纤维梁-柱单元理论,建立了综合考虑几何和材料非线性的数值计算模型。考虑Hysteresisrelationshipinconcretefilled[4]相应的加卸载准则,基于OpenSees求解平台进行steeltubul
4、arcolumnsandsteelbeam了钢管混凝土柱-钢梁平面框架往复加载时荷载-planarframes位移滞回曲线的计算。WANGWenda1,2,HANLinhai21 非线性纤维梁-柱单元理论模型(1.CollegeofCivilEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China;非线性纤维梁-柱单元理论中将结构构件沿长2.DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,度离散为梁柱单元,并将结点处截面划
5、分成纤维单Beijing100084,China)元,结点处的变形通过数值积分获得,每一荷载步更Abstract:Thehysteresisrelationshipinconcrete2filledsteeltubular新坐标以使增量荷载变形响应能充分描述二阶效(CFST)framesduringseismicloadswasanalyzedforcompositeframeshavingCFSTcolumnsandH2shapesteelbeams.Themodel应。由于纤维划分得很小,单元内的残余应力可假定wasbasedon
6、fibernonlinearbeam2columnelementtheoryandthe为常数,因此可以直接跟踪纤维单元内的应力状态OpenSeesSoftware,nonlinearmaterialandgeometricconditionsto以反映塑性的发展。当某单元形心处正应力达到材simulatethehysteresistothereverselateralloadingversusthelateraldisplacement.Thestress2strainrelationshipoftheconfined料单轴应力强度
7、,即认为此单元屈服。该方法中必须coreconcretewasconsidered,withabilinearstress2strainmodel对非线性方程组的迭代算法进行优化,否则将存在withstrainhardeningforthesteel.Thenumericalresultsagreewellwithexperimentalresultswithsteelyieldstrengthof235-420MPa耗时多及计算效率低的缺点,因此寻求相同理论基andconcretecubecompressionstrengthof3
8、0-90MPa.收稿日期:2008212226Keywords:concretefilledsteeltubular(CFST)column;frame;基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金项目materialnon
