型钢混凝土组合框架力学性能非线性分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第4期建筑科学与工程学报Vo1．3lNO．42014年12月JournalOfArchitectureandCivilEngineeringDee．2014文章编号：16732049(2014)04—0087—10型钢混凝土组合框架力学性能非线性分析袁沈峰，王琨，曹大富，郑文忠(1．扬州大学建筑科学与工程学院，江苏扬州225127；2．哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要：在充分考虑混凝土损伤、材料非线性及单元类型的基础上，建立了由预应力(非预应力)型钢混凝土梁及角钢混凝土柱构成的型钢混凝土组合框架有限元模型，对其在水

2、平荷栽作用下的力学性能进行数值分析及试验对比验证。在此基础上，进一步研究了水平荷载作用下组合框架受力的全过程，并对影响此类框架力学性能的主要因素进行了参数敏感性分析。结果表明：组合框架在梁端和柱底部均出现塑性铰，能实现“强柱弱梁”的破坏机制；随着轴压比增大，水平荷载一位移曲线峰值荷载先增加后减小，峰值荷载对应的位移减小，延性降低；随着长细比增加，结构刚度降低，峰值荷载减小，延性增加。关键词：型钢混凝土梁；角钢混凝土柱；有限元；力学性能；峰值荷栽中图分类号：TU375．1文献标志码：ANonlinearAnalysisofMechanicalPropertyforSteelReinfo

3、rcedConcreteCompositeFrameStructureYUANShen—feng，WANGKun，CAODa—fu，ZHENGWen—zhong。(1．SchoolofCivilScienceandEngineering，YangzhouUniversity，Yangzhou225127，Jiangsu，China；2．SchoolofCivilEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，Heilongjiang，China)Abstract：Afiniteelementmodel(FEM)tosimula

4、tethecompositeframestructurecomposedofprestressed(non—prestressed)steelreinforcedconcretebeamandangle—steelconcretecolumnunderhorizontalloadingwasdevelopedbyconsideringconcretedamage，materialnonlinearityandelementtype，andthemechanicalpropertiesacquiredfromFEMwerecomparedtotestresults．Accordingt

5、oFEM，thewholeforceprocessofcompositeframestructureunderhorizontalloadingwasstudied，andtheprimaryfactorsaffectingthemechanicalpropertyoftheframestructurewereanalyzed．Theresultsshowthattheplastichingesoccuratthebeamendsandcolumnbottoms，andthefailuremechanismof“strong—columnandweakcolumn”canbereac

6、hed．Furthermore，withincreasingoftheaxialcompressionratio，theultimateloadofhorizontalload—displacementcurvesincreasesfirstlyandthendecreases，correspondingtothedisplacementsdecreaseandductilitiesdepress；withincreasingofslendernessratio，thestiffnessofstructuredecreases，theultimate1oadreducesandthe

7、ductilitygetsbetter．Keywords：steelreinforcedconcretebeam；angle—steelconcretecolumn；finiteelement；mechani—ca1property：ultimateload收稿日期：20140613基金项目：国家自然科学基金项目(51278445)；江苏省自然科学基金青年项目(BK20140489)；住房和城乡建设部科学技术计划项目(2014一K2—035)；江苏省普通高