钢筋混凝土柱-钢梁组合框架节点受力性能研究.pdf

《钢筋混凝土柱-钢梁组合框架节点受力性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钢筋混凝土柱．钢梁组合框架节点受力性能研究张琪，(西安建筑科技大学，摘要：钢筋混凝土柱一钢梁(RCS)组合框架将钢筋混凝土柱钢梁组合起来提供了优于传统的钢框架和混凝土框架多个优点，本文采用ABAQUS有限元软件建立钢筋混凝土柱一钢梁组合节点构件的有限元模型，分析了不同构造(面承板、扁钢箍、小钢柱等)情况下的力学性能。关键词：钢筋混凝土柱一钢梁(RCS)组合框架节点；不同构造；受力性能中图分类号：TU375．3文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)04—0059一030前言钢筋混凝土柱一钢梁(RCS)组合框架节点在美、日都已有了广泛的应用，并提出了多种连接构造方式，我国对RCS

2、组合框架节点的研究较少，本文采用ABAQUS有限元软件建立(RCS)组合节点有限元模型，分析不同构造下(RCS)组合节点的受力性能。1组合节点构造措施设计本文根据钢筋混凝土柱一钢梁节点构造影响因素设计了三个系列，分别为面承板系列、扁钢箍系列、小钢柱系列。面承板系列中又对比了面承板不同宽度和厚度；扁钢箍系列改变了扃钢箍的高度以及扁钢箍与混凝土柱之间的接触方式；小钢柱系列考虑改变纵筋配筋率(节点区纵筋配筋率不变，柱截面纵筋配筋率增加)V和在保持柱纵筋的配筋率不变(通过减小纵筋配筋率，但满足构造需求，实际上减小了节点区纵筋配筋率)c两种情况的对比并讨对比了保持小钢柱纵向截面不变情况下，改变小钢柱翼

3、缘与腹板的不同分配，分为短腹板(S)、中腹板(M)、长腹板(L)三类。1．1对比试件对比件尺寸采用柱500mm方柱，钢筋混凝土柱长3000mm，钢梁长4000mm，梁端柱端均为铰接，代表实际结构的反弯点，采用梁端加载，柱子为500mm的方柱，配有12根A=32mm的纵筋，纵筋配筋率3．3％，钢梁为组合梁，钢梁高400mm，腹板厚6mm，翼缘宽200mm，节点区配有A=10ITI／I'I的u型箍，间距100mm，配箍率约为0．6％，混凝土采用C30混凝土，钢梁腹板翼缘采用相同钢材，纵筋材料性能采用文献[1—3]中10’钢筋材料性能(屈服强度为452．67MPa)，箍筋采用4。钢筋材料性能(屈服

4、强度为424．42MPa)。腹板翼缘采用1、3、7号试件中的腹板材料性能(屈服强度为251．49MPa)，FBP材料性能采用4号试件FBP的材料性能(屈服强度为299．03MPa)。1．2面承板系列在对比试件的基础上加上了抗剪键一面承板(FBP)，并通过改变面承板的宽度和厚度进行比较。面承板A一1为10×97×364(mm)，面承板B一1为20×97X364(mln)，面承作者简介：张琪(1987一)，硕士研究生，西安建筑科技大学。童少轩陕西西安710055)板A一2为10×127×364(nun)，面承板B～2为20×127X364(mm)，面承板A一3为10X157X364(him)，面

5、承板B一3为20X157X364(mm)，具体构造如图I。lIl殳I

6、。FBP

7、AlIBl10(201×97×364A2／B210(201×127×364A3／B310(201×157×364图1面承板系列剖面图1．3扁钢箍系列在基本试件的基础上在柱子节点区上下增加扁钢箍，并通过改变扁钢箍的高度进行比较，节点构造详图如图2所示。C一1lO×50C一210X100＼o图2小钢柱系列剖面图1．4小钢柱系列在对比试件的基础上在柱子节点区上下增加了小钢柱，由于小钢柱的加入，可以近似的理解相当于给予}昆凝土柱增加了纵筋的配筋率，这里考虑改变纵筋配筋率(节点区纵筋配筋率不变，柱截面纵筋配筋率增加)V和在

8、保持柱纵筋的配筋率不变(通过减小纵筋配筋率，但满足构造需求，实际上减小了节点区纵筋配筋率)c两种情况的对比。并讨论了保持小钢柱纵向截面积不变情况下，改变小钢柱翼缘与腹板的不同分配，对节点受力的影响，分为短腹板S100mm、中板M170mm、长腹板也00mm三类进行对比，小钢柱的腹板均为6mm，腹板为16mm，具体的节点构造详图如图3所示。器黼sM§(已)＼／r-L＼Ir上lI图3扁钢箍系列剖面图2组合节点梁端荷载一相对侧移对比图4是各个试件组侧移角(DisplacementAn舀e)和梁端荷载平均值(TheAverageForceofthegirderends)关系曲线的对比，图中侧移角定义

9、为梁两端的加载点之间的相对竖向位移于两加载点之间距离之比。：i200{1501100}50i。鹈匿l卜¨蠹馘过⋯。i：,．一tl_Jt⋯扣≥i卜·⋯枣昌：二卜·卜Ⅲ卜}川}¨·卜¨～潦⋯1日standardspeciment[辫⋯J—Fbpl27(to)【一l—np127(20)I-，：i：II⋯01234DisplacementX“sle(％)(c)A一2／B一2田standardspeciment—Emb