密肋复合墙板对框架结构中层梁柱节点的抗震影响.pdf

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1、V01．42，No．4沪I·J墨材第42卷第4期August，2016Sicl}l姚，l召“f箔泛J}I如纪rf口ls2016年8月密肋复合墙板对框架结构中层梁柱节点的抗钱坤，赵焱阳，贾光辉(吉林建筑大学研究生院，吉林长春130118))摘要：密肋复合墙板作为一种新型结构体系，集围护、承重、抗震耗能于一体，在目前已有的研究和实践中都有良好的性能表现。本文采用以普通混凝土为框格，内嵌加气混凝土砌块的一种密肋复合墙板。通过有限元软件Abaqus进行模拟，分别采用3组框架结构中层梁柱节点和3组框架一密肋复合墙结构顶层粱柱节点，对其抗震性能进行对比分析，说明密肋复合墙板

2、在抗震性能方面对框架结构有很大提升作用，更符合多道抗震防线的要求。关键词：密肋复合墙板；框架结构顶层节点；有限元分析；抗震性能中图分类号：TU352．11文献标志码：A文章编号：1672—401l(2016)04—0068—02DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2016．04．033U翮置在地震作用中，框架结构中层粱柱节点的抗震形式较为单一。通过在框架结构中层梁柱节点适当部位布置密肋复合墙板，使其形成多道抗震防线，在抗震性能上要远远优于框架结构。1材料的本构关系选取1．1混凝土损伤塑性模型的本构关系混凝土应力一应变关系的研究已有较长历史，

3、应用较广、有代表性的有：GB50010—2010《混凝土结构设计规范》(以下简称《设计规范》)中的表达式、Hongnestad表达式、CEB—FIP建议公式等。本文采用《设计规范》中的表达式。具体表达式和参数含义详见《设计规范》。震影响1．2钢筋的本构关系在ABAQUS中，钢筋应力一应变关系的计算模型可简化为理想弹塑性模型，本文采用《设计规范》中有关钢筋本构关系的表达式。具体表达式和参数含义详见《设计规范》。1．3砌块的本构关系轻质砌块是一种具有多孑L结构的人造石材，内部均匀地分布着无数细小的气孔，其力学性能与普通混凝土相似，但是质地更脆，本文仍采用混合VonM

4、ises模式和William—Warnk五参数破坏准则分析轻质砌块的弹塑性行为，同时提出体现轻质砌块特性的单轴本构关系用于有限元分析。其中单轴荷载作用下砌块的本构关系其受压的应力一应变全曲线峰点突出，曲线陡蛸，可采用与普通混凝土相似的描述，只是略去其塑性部分，达到抗压强度后即开裂。2有限元模型的建立2．1试件尺寸及配筋梁、柱均截取到反弯点的位置，且假设反弯点位于梁跨中或柱一半层高处。柱高3200mm，柱的截面尺寸为400mm×400mm；梁1的长度为3200mm，梁2的长度为l400mm，其截面尺寸相同，均为400toni×250mm。楼板厚度均为100mm。梁

5、柱混凝土保护层厚度均为20mill，楼板混凝土保护层厚度取10mm。密肋复合墙板的整体尺寸为2800mm×2800mm，取其1／4填充到梁柱之间，作为框架一密肋复合墙板梁柱节点的试件，具体尺寸和配详见图1。梁柱纵向受力钢筋均采用HRB335，箍筋均采用HPB235，密肋复合墙板钢筋均为HPB235，}昆凝土强度等级均为C30，泊松比口；砌块抗压强度正=2．5MPa。各节点的配筋和受力详见表l。表1试件的配筋和受力概况注：表中配筋率和配箍率均为百分率。2．2有限元分析中单元的选取1)混凝土和砌块单元的选取。本文中的模型混凝土和砌块选用C3D8R单元，其含义为：C表

6、示为实体单元，3D表示三维，8是这个单元所具有的节点数目，R指这个单元是“缩减积分单元”。其位移结果较精确，节点应力精度低于完全积分，但大大减少了运算时间。具有塑性变形和蠕作者简介：钱坤(1971一)，女，吉林长春人，教授，博士后，主要从事轻质抗震墙板方面的研究。·68·变能力，可以描述混凝土在带裂缝状态下的工作性能，单元节点编号如图1所示。2)钢筋单元的选取。本文中的模型钢筋选用桁架单元模拟，即r13D2单元，其含义为：T代表Truss(桁架单元)，3D代表三维模型，2代表两个节点。该单元只能承受拉伸和压缩荷载，不能承受剪力和弯矩。2．3密肋复合墙板与梁柱间的

7、接触关系在框架一密肋复合墙体有限元模型中，梁柱与密肋复合墙板的拼缝连接通常被忽略，接触关系被定义为绑定约第42卷第4期沪l。J星材v01．42，No．42016年8月Sich“n，lBMfz口藏^亿胞，．妇妇August，2016束，即界面之间完全耦合。图1C3D8R单元节点编号2．4边界条件和加载方法对于框架梁柱节点有限元模型的边界条件，完全按照柱反弯点的实际受力情况施加约束，在柱底端施加UX、UY、UZ三个方向的平动自由度约束，以及ROTX、ROTY两个方向的转动自由度约束，在柱顶端施加UX、UZ两个方向的平动自由度约束以及ROTX、ROTY两个方向的转动自

8、由度约束，板平面内约束为