基于钢筋混凝土异形柱框架节点非线性有限元分析

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1、"*{：——2Ⅸ编号工学硕士学位论文钢筋混凝土异形柱框架节点非线性有限元分析硕士研究生指导教师学科、专业学位论文主审人朱春光王振清教授结构工程陈树华教授哈尔滨工程大学2007年6月分类号：——UDC：——密级：——编号：——工学硕士学位论文钢筋混凝土异形柱框架节点非线性有限元分析硕士研究生；指导教师：学位级别：学科、专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：朱春光王振清教授工学硕士结构工程建筑工程学院2007年5月2007年6月哈尔滨工程大学哈尔滨T稃大学硕+学何论文摘要框架节点一直被认为是框架结构最薄弱的环节，历次的震害也说明框架的节点处经常发生剪切破坏。异形柱框架结构作为一

2、种新型的结构形式，目前针对其节点的研究和试验较少，所以有必要进行深入研究。本文首先利用ANSYS软件对一个七层异形柱框架住宅进行时程分析，研究异形柱框架结构整体在地震作用下模态、动力响应和位移反应以及结构的破坏形式。计算表明，ANSYS的结果与试验结果基本一致，验证了ANSYS计算的可行性。并且通过计算结果，得到了结构的薄弱环节以及塑性铰的可能位置，为异形柱框架结构在地震作用下的整体工作性能提供了计算上的分析方法。本文通过对26个节点的非线性有限元分析，研究了节点核心区箍筋、混凝土强度等级、梁柱纵筋配筋率、梁柱配箍率在单调荷载作用下对L形、T形节点破坏荷载的影响。计算表明，同样条件下，L形节点

3、的破坏荷载仅有T形节点的60％左右。节点核心区箍筋成为影响异形柱节点破坏荷载大小的最主要因素，节点箍筋的数量、面积、以及钢筋强度等级的提高都可以提高节点的破坏荷载，而节点箍筋的数量起主导作用。提高混凝土的强度等级，增加梁柱纵筋配筋率，增加梁柱的配箍率在一定程度上都可以提高节点的破坏荷载，但对不同类型节点的影响程度不同。关键词：异形柱框架结构；时程分析；节点；非线性；破坏荷载哈尔滨T稃大学硕士学忙论文AbstractJointsalealwaysconsideredastheweakestregionoffrainestructures，andjointsusuallyoccurredshear

4、failureinearthquakes．Speciallysh印edcolumnfranlestructureisanewtypeofstructureandtherealenotenoughexperimentsandresearchonthejoints，SOitisnecessarytotakefurtherresearch．Atime—historyanalysisiscarriedona7-floorspeciallyshapedcolumnflamestructurebytheSoft：wareofANSYSinthispaper．Andthemodalform,seismica

5、ction,displacementactionandthefailuremodeoftheframeasawholeunderseismicloadsarestudied．ItshowsthatresultsofANSYSandtestsarcbasicallyidentical，itshowsthatANSYSisapracticalanalysismethod．Theresultsalsoshowtheweakregionofthestructureandthepositionofpotentialplastichinges，SO，itraisesacomputationalmethod

6、ontheworkingcapabilityofthestructureunderseismicloads．Bymeansofthenon—linearFEManalysesat26joints，theeffectsonjoints'failureloadbystirrupsinjointregion,concretestrengthgrade，reinforcementsratioofbeamsandcolumnsandstirrupsofbeamsandcolumnsarediscussedinthispaper．Theresultsshowthat,underthesamesituati

7、on,thefailureloadofL-shapedjointisabout60％ofthefailureloadofT-shapedjoints，andstirrupsinjointregional"ethemainaspe,cttoinfluencethefailureloadofjoints．Raisingthenumber,area,strengthgradeofstirrupsCanp