型钢混凝土柱复合受扭性能的非线性有限元分析

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1、2016年第1期混凝土与水泥制品2016No．11月CHINACONCRETEANDCEMENTPR0DUCTSJanurary型钢混凝土柱复合受扭性能的非线性有限元分析陈杰，邵永健，徐佩登(苏州科技学院土木工程学院，215011)摘要：基于4个比例为1：2的H型铜混凝土柱在单调荷载下的复合受扭试验．运用ABAQUS建立相应的有限元分析模型。通过对比开裂扭矩、极限扭矩和扭矩一扭率曲线，验证了有限元分析在型钢混凝土复合受扭性能研究方面的有效性，分析了轴压比、扭弯比和混凝土强度对型钢混凝土柱复合受扭性能的影响。研究结

2、果表明，提高轴压比可提高型钢混凝土柱的极限扭矩，但对其后期延性不利；扭弯比的减小使弯曲损伤加大，对于构件极限抗扭不利；提高混凝土强度可提高构件的极限扭矩但后期延性变差。关键词：型铜混凝土柱；复合受扭性能；ABAQUS数值模拟；轴压比；极限扭矩；混凝土强度Abstract：Basedon出ecombinedtorsiontestsof4halfsealeSRCfSteelReinforcedConcrete1c~umnsundermonotonic1oads，correspondingfiniteelementmo

3、delsareestablishedbynonlinearfiniteelementanalysissoftwareofABAQUS．Bycomparingtorsion-torquecurve，thevalidityandaccuracyofthefiniteelementanalysisareverifiedintermsoftheresearchabout山esteelreinforcedconcrete．Theinfluenceoftheaxialcompressionratio、torsion—bend

4、ingratioandconcretestrengthontheperformanceoftheSRCcolumnunderthecombinedtorsionareanalyzed．Theresultsshowthatincreasingofaxialcompressionratiocanimprovetheultimatetorque．butbeunfavorabletodeuterieductility．Thedecreaseoftorsion—bendingratio．thebendingdamagein

5、creases．butisunfavorabletoultimatetorqueresistance．Theincreasingofconcretestrengthimprovestheultimatetorque，butthedeuterieductilitydecreases．Keywords：Steelreinforcedconcretecolumn；Combinedtorsion；ABAQUSnumericalsimulation；Axialcompressionratio；Ultimatetorque；

6、Concretestrength中图分类号：TU528．79文献标识码：A文章编号：1000—4637(2016)01—42—04O前言其以诸多优势成为研究混凝土结构的重要手段。随着大跨、高层建筑的日益增多，型钢混凝土ABAQUS在非线性分析模拟中运用广泛，作为一款(SteelReinforcedConcrete。以下简称SRC)在实际工强大的模拟分析软件，其可靠度得到了大家的认程中得到了越来越广泛的运用。相比普通钢筋混凝可。本文在课题组试验的基础上，利用ABAQUS建土，SRC的承载力更高．刚度更大，变形能力更

7、好，立4个SRC复合受扭构件的分析模型，将试验结果这些特点使其在抗震中有着很好的表现。与模拟数值结果进行对比，并以轴压比、扭弯比、混生活中建筑结构造型越来越新颖，涌现很多不凝土强度为主要研究参数。来分析各因素对受扭性规则结构。但其带来的扭转问题也日益突出，且国能的影响。内外对于SRC结构受扭的研究相对较少。受扭是构1型钢混凝土复合受扭试件参数件受力的一种基本形态，实际工程中不少构件受压利用ABAQUS建立4个H型钢混凝土复合受力、弯矩、剪力和扭矩的共同作用[1-2]。因此，对SRC扭柱(编号为HSRCZ1～HSR

8、CZ4)的有限元模型。柱复合受扭构件的研究显得十分必要。目前，对于的截面尺寸为300mmx300mmx900mm，顶端自由，SRC的研究主要是采用试验和数值模拟两种手段。底端与尺寸为460mmx500mmx1200mm的钢筋混凝试验有其结果直观、可靠等特点，但费用高且周期土基础固结H型钢的截面尺寸为H150mm×长。其结果受试验条件的影响也较大。计算机技术150mmx7m