三种不同形式异形柱框架Pushover对比分析.pdf

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1、三种不同形式异形柱框架Ｐｕｓｈｏｖｅｒ对比分析１２巩牧华，蔡新江（１．盐城工业职业技术学院建筑工程学院，江苏盐城２２４０００；２畅苏州科技大学土木工程学院，江苏苏州２１５００１）摘要：针对钢筋混凝土异形柱抗震性能较差的特点，选取形截面柱的结构。目前，对普通钢筋混凝土（ＲＣ）异形柱结［１－２］三榀异形柱中框架作为研究对象，分别为钢筋混凝土异形柱构的研究已颇为成熟，而对型钢混凝土（ＳＲＣ）异形柱结框架、型钢混凝土异形柱框架和钢管混凝土异形柱框架，采构和钢管混凝土（ＣＦＳＴ）异形柱结构的研究较多集中在构件用有限元

2、分析软件ＯｐｅｎＳｅｅｓ对三者进行Ｐｕｓｈｏｖｅｒ分析。研层面。本文对三种不同形式的异形柱框架的抗震性能进行究结果表明：型钢混凝土异形柱框架和钢管混凝土异形柱框Ｐｕｓｈｏｖｅｒ对比分析，为异形柱结构体系的理论分析和推广应架较钢筋混凝土异形柱框架在承载能力和位移延性等方面用提供参考。有较大提高，为异形柱结构体系的理论分析和推广应用提供1模型设计了参考。关键词：异形柱；型钢混凝土；钢管混凝土；Ｐｕｓｈｏｖｅｒ为了能够包含底层、中层、顶层所有梁柱节点形式，框架中图分类号：ＴＵ３７５畅４文献标志码：Ｂ模型选用两跨三

3、层的异形柱中框架，其边柱为Ｔ形柱，中柱为文章编号：１６７２－４０１１（２０１７）０４－００４１－０２十字形柱。框架底层层高为１畅６ｍ，２、３层层高均为１畅２ｍ，缩ＤＯＩ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７２－４０１１畅２０１７畅０４畅０１８尺比例为１∶２畅５。三种形式框架柱截面积相等，均采用肢高肢厚比为３的形式，肢高为３００ｍｍ，肢厚为１００ｍｍ，梁截面均采0前言用ＲＣ梁，且梁宽取１００ｍｍ，与异形柱肢厚相等，梁高取２８０异形柱结构是指在满足结构刚度和强度的前提下，根据ｍｍ。三者主要区别在于柱截面配钢（筋

4、）形式不同，具体几何房间布置需要，采用Ｌ形、Ｔ形或十字形截面柱取代传统矩尺寸以及截面配钢（筋）形式如图１所示。（ａ）整体几何尺寸（ｂ）梁截面（ｃ）ＲＣ边柱（ｄ）ＲＣ中柱（ｅ）ＳＲＣ边柱（ｆ）ＳＲＣ中柱（ｇ）ＣＦＳＴ边柱（ｈ）ＣＦＳＴ中柱图１结构几何尺寸及柱截面配钢形式／ｍｍ在材料选择上，混凝土采用Ｃ３５混凝土，轴心抗压强度划分截面时，按照不同的材料定义不同的纤维单元，混凝土标准值为２３畅４ＭＰａ，轴心抗拉强度标准值为２畅２０ＭＰａ；构件按照箍筋约束可划分为核心区混凝土和保护层混凝土。在所用钢筋为ＨＲＢ３３５

5、钢筋，柱中纵筋直径８ｍｍ，箍筋直径６单元选取上采用基于位移的梁柱单元（Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ－Ｂａｓｅｄｍｍ，在柱端３００ｍｍ范围内以及节点核心区进行加密，加密Ｂｅａｍ－Ｃｏｌｕｍｎ）来模拟梁、柱构件。为了保证模拟结果的精区间距４０ｍｍ，非加密区间距８０ｍｍ；框架梁主筋直径１２确性，将所有梁柱构件均离散为５个单元，每个单元积分点ｍｍ，箍筋直径６ｍｍ，在梁端４００ｍｍ范围内进行加密，加密数为５。区间距４０ｍｍ，非加密区间距８０ｍｍ；型钢选用Ｑ２３５钢板焊在材料的选取上，混凝土采用Ｃｏｎｃｒｅｔｅ０２Ｍａｔｅ

6、ｒｉａｌ，本构接而成。关系为Ｓｃｏｔｔ等修正后的Ｋｅｎｔ－Ｐａｒｋ本构模型，其骨架曲线分为上升段的抛物线和下降段的二折线。该模型能够较好2有限元模型的建立反映箍筋对核心区混凝土的约束作用，因此，在截面上就不利用ＯｐｅｎＳｅｅｓ建模时采用纤维单元定义构件截面，在需要再建立箍筋纤维。钢筋和型钢均采用Ｓｔｅｅｌ０２Ｍａｔｅｒｉａｌ，本构关系为Ｆｉｌｉｐｐｏｕ等修正后的Ｍｅｎｅｇｏｔｔｏ－Ｐｉｎｔｏ本构模型，收稿日期：２０１７－０２－２１该模型考虑了钢材硬化的影响。作者简介：巩牧华（１９９０－），女，江苏宿迁人，硕

7、士研究生，助教，主要（下转第４３页）从事建筑结构、工程抗震教学及研究工作。·４１·的楼板支承，当考虑车道板作为外墙的支承时，应注意车道这一特点，对应力集中处应加强配筋构造，以优化设计。板是否能有效传递水土压力。因车道板与楼板不在一个标4畅3地下室外墙处楼板开洞高，须通过柱或墙来间接传递，建议在车道板的另一侧增设由于地下室外墙在楼层板处的支承楼板缺失，外墙的支钢筋混凝土墙体，以平衡车道板传来的水土压力。承条件发生了改变，对该部分墙体的计算和配筋构造需专门车道处由于车道板倾斜，地下室外墙的受力情况相对较分析，并

8、采取符合实际受力特点的计算简图进行计算。对该复杂。类墙体可采用双向板的计算简图进行计算，上端简化为自由１）车道范围地下室挡土墙各处的计算跨度均不同。端，下端为固定端，左右为固定端并考虑弯矩折减，适当增大２）由于车道板倾斜，与楼面标高不一致，导致支承地下挡土墙内侧分布钢筋。外墙的水平力不能直接传递，其传力方式有：①车道板一端支承于地下室外墙，一端支承于梁上时，地下室外墙传递的5结论与建议水平力先传给车道板，车道梁板