施工缝模型及在钢筋混凝土柱非线性分析中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第33卷第5期JournalofCivil．Architectural&EnvironmentalEngineering土木建筑与环境工程Vo1．33NO．52O11年1O月0ct．2O11施工缝模型及在钢筋混凝土柱非线性分析中的应用李英民，于婧，夏洪流(重庆大学a．土木_12程学院；b．山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆400045)摘要：提出用零长度截面单元模拟施or_缝，并基于纤维模型推导了单元刚度矩阵，给出完整的单元描述。在此基础上，进一步提出用以模拟带缝柱的纤维杆元模型，即由一个非线性梁柱子单元端部

2、附加零长截面子单元组成。通过OPENSEES非线性分析软件平台，建模分析了钢筋混凝土带缝柱在拟静力试验下的非线性反应行为，计算结果与试验结果吻合较好，验证了该模型的有效性，为以后在混凝土结构或构件的非线性分析中考虑施工缝的影响提供依据。关键词：施工缝；零长度截面单元；钢筋混凝土带缝柱；纤维杆元模型；非线性分析中图分类号：TU375文献标志码：A文章编号：1674-4764(2011)05—0001—06ConstructionJointModelinganditsApplicationinNonlinearAnalysisofRCColumnsLIYi

3、ng-min。'。，YUding。，XIAHong-liu。’。(a．SchoolofCivilEngineering；b．KeyLaboratoryofNewTechnologyforConstructionofCitiesinMountainAreaofMinistryofEducation，Chongqing400045，P．R．China)Abstract：Azero—length—sectionelementisproposedtomodeltheconstructionjoint．Basedonfibermodeltheory，thequa

4、litativedescriptionandthestiffnessmatrixofzero—length—sectionelementarelisted．Furthermore，afiberlineelementmodelisderivedwhichisconstructedbyazero—length—sectionelementattheendofanonlinearbeam-columnelement．Investigationofthestaticnonlinearresponsesofacantilevercolumnwithconstru

5、ctionjointbyfiniteelementprocedureOPENSEESisplayed．Itisshownthatthemodelproposedhereisreasonableandefficientinthenonlinearnumericalanalysisofreinforcedconcretememberswithconstructionjoint．Keywords：constructionjoints；zero—length—sectionelement；RCcolumnwithconstructionjoint；fiberl

6、ineelementmodel；nonlinearanalysis施工缝作为混凝土浇筑不连续部位，试验表明课题组曾对整浇柱和在底部设施工缝的带缝柱其抗拉和抗剪强度均远低于整浇混凝土L13j。已有2种类型构件进行拟静力试验r5]，结果表明，同等条震害现象和试验表明L4]，由于施工缝留设的位置一件下带缝柱与整浇柱的裂缝发展过程和破坏机理明般在柱底部或梁柱交界面，属于结构中受力较大且显不同；施工缝对柱抗震性能的影响与轴压比和剪复杂的部位，在地震过程中一旦出现较大的竖向和跨比有很大的关系；混凝土接缝面之间的摩擦力和水平地震分量，极有可能因施工缝的存在而导致控抗

7、剪能力均与轴向荷载的大小有关；施工缝有割裂制截面的受力状态与按整浇设计时预想的不同，甚力在上下混凝土间的传递和利用缝面摩擦力增大耗至处于拉剪的不利受力状态而在该部位造成提前破能能力2种效应，具体哪种效应起控制作用主要取坏，使构件达不到预期的承载力、延性和耗能能力。决于接缝面法向应力和切向剪力的相对大小。收稿日期：2011一O3一O2基金项目：重庆市科技攻关项目(CSTC，2O1OAB00O7)；国家自然科学基金资助项目(90815011)作者简介：李英民(1968一)，男，教授，博士生导师，从事地震工程及结构抗震等研究，(E-mail)liyingmi

8、n@cqu．edu．an。学兔兔www.xuetutu.com2土木建筑与环境工程第33卷鉴于