RC框架结构梁柱节点数值模拟方法的研究现状

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1、ＲＣ框架结构梁柱节点数值模拟方法的研究现状１１２李宝平，杨若庸，刘高峰（１．西安工业大学建筑工程学院，陕西西安７１００２１；２．中联西北工程设计研究院有限公司，陕西西安７１００８２）摘要：根据研究手段的不同，关于ＲＣ框架梁柱节点的研究锚固性能和节点的剪力传递性能并且在分析中收敛性好，是大致分为理论研究、试验研究和数值模拟研究三个方面。本一种能够有效模拟梁柱节点受力情况的模型。文从数值模拟角度出发，对梁柱节点的研究现状进行了综1ＡＮＳＹＳ在梁柱节点数值模拟中的应用现状述，分别介绍了常用有限元软件ＡＮＳＹＳ、ＡＢＡＱＵＳ和ＯｐｅｎＳ-ＥＥＳ在建立梁柱节点数值分析

2、模型时所采用的单元类型、本［２］江卫国使用ＡＮＳＹＳ有限元软件Ｓｏｌｉｄ６５单元进行了构关系以及模型特点，并进行了对比研究。结合我国ＲＣ框［３］梁柱节点组合件应用碳纤维加固效果的研究；江传良采用架结构梁柱节点的研究现状和发展趋势，指出了现阶段研究ＡＮＳＹＳ软件的Ｓｏｌｉｄ６５三维实体单元模拟，材料模型ＣＯＮ-中存在的问题，并对未来梁柱节点数值模拟的发展方向进行ＣＲＥＴＥ，钢筋的模拟选用ＬＩＮＫ８单元，采用弹性壳单元对碳了展望。纤维布进行模拟混凝土，钢板及钢支撑采用ＳＯＬＩＤ４５单元，关键词：钢筋混凝土框架；梁柱节点；数值模拟选用混凝土与钢筋离散式组合的模型来

3、实现对钢筋混凝土中图分类号：ＴＵ３７５畅４文献标志码：Ａ的有限元分析，进行了采用碳纤维布加固方法加固的梁柱节文章编号：１６７２－４０１１（２０１７）０４－００２１－０３［４］点的研究；黄彩萍应用ＡＮＳＹＳ对低周反复荷载作用下的ＤＯＩ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７２－４０１１畅２０１７畅０４畅００９框架外部节点进行了有限元分析，研究了节点处箍筋设置、轴向作用力和反复荷载等对混凝土框架外节点抗剪承载力0前言的影响。钢筋混凝土框架结构空间布置自由、工程造价经济合三位使用ＡＮＳＹＳ对节点力学性能进行研究的研究者均理，是我国建筑工程中使用最为广泛的结构形式之一

4、。对于采用分离式组合模型进行有限元分析，这种方式不能模拟混该结构形式而言，当遭遇外部荷载作用时，梁柱节点部位的凝土和钢筋之间的粘结滑移，造成分析模型无法准确表达混受力将非常复杂，是结构设计和施工过程中的关键部位；对凝土与钢筋界面上实际存在的力学行为。用三维的实体单国内外的多次地震灾害的调查分析表明，钢筋混凝土框架结元Ｓｏｌｉｄ６５来模拟混凝土，用Ｌｉｎｋ８单元模拟钢筋。该三维实构的地震损伤有很多产生于框架节点的区域，梁柱节点处的体单元具有八个节点，每一个节点具备三个自由度，能够用损伤是框架结构发生震害的主要原因之一，该部位一旦遭遇来模拟混凝土开裂、压碎、塑性

5、变形。单元的尺寸、解答方法严重破坏，将直接导致整个建筑物的破坏甚至倒塌。的选择、边界条件的定义、加载准则及收敛准则的确定等很我国现行规范主要是通过控制钢筋混凝土框架结构梁多因素可能会导致分析结果不收敛，需要大量试算才能完柱节点区截面的抗剪切能力验算和一些构造要求来完成梁成，使得非线性分析的实现比较困难。Ｌｉｎｋ８单元是一种能柱节点的设计，关于梁柱节点处的传力路径、变形机制以及够承受拉压作用的空间杆单元，不能承受弯矩。每一个节点节点的延性设计等很多方面均有待深入研究。具备三个自由度。关于梁柱节点的研究最先从试验开始，根据相关文献，该部分工作最早由波特兰水泥协会

6、完成，此次试验取得的研2ＡＢＡＱＵＳ在梁柱节点数值模拟中的应用现状［１］究成果最终由Ｈａｎｓｏｎ和Ｃｏｎｎｅｒ发布，成为节点研究的标［５］李振宝等利用ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件，混凝土部准文献。此后国内外研究者开展了大量关于ＲＣ框架梁柱节分使用二阶缩减积分三维实体单元进行模拟，纵筋和箍筋使点力学性能的试验研究。用二节点直线桁架单元，混凝土单元和钢筋单元采用软件提随着数值分析软件的不断发展，越来越多的研究者采用供的“埋入（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）”式方法共同工作，没有考虑钢筋与数值模拟的方法进行节点力学性能的研究。先后提出了塑混凝土之间的滑移，对４５°方向地震作用对

7、钢筋混凝土梁柱性铰模型、转动铰模型、连续单元模型和宏观分析模型等用［６］节点的损伤机理进行研究；唐巧雪采用ＡＢＡＱＵＳ中混凝于有限元分析的节点模型。其中，美国华盛顿大学的Ｌａｕｒａ土塑性损伤模型，三维实体单元八节点六面体线性减缩积分和Ｎ－Ｍｉｔｒａ提出的一种基于转动铰模型的二维平面超极节单元，植筋与混凝土接触单元类型选择弹簧单元ＳＰＲＩＮＧ２，点单元模型，能够准确反映节点核心区的剪切变形、梁筋的梁柱结合面采用生死单元，梁柱连接采用ｔｉｅ约束，建立采用不同加固方式数值模型对其抗震性能的变化特点进行分析；收稿日期：２０１６－１１－０３［７］秦全采用ＡＢＡＱＵＳ软

8、件，使用Ｄｒｕｃｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ模型作为作者简介