轴压比对宽扁梁柱节点受力性能影响的分析.pdf

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1、2014年9月太原大学学报Sept．2014第15卷第3期总第59期JournalofTaiyuanUnive~ityVo1．15No．3SumNo．59文章编号：1671—5977(2014)03—0l35—03轴压比对宽扁梁柱节点受力性能影响的分析王晓林(太原学院基建处，山西太原030032)摘要：运用ANSYS软件，对宽扁梁柱节点进行有限元分析，重点研究了轴压比对模型的承载力、梁端位移及荷载位移曲线的影响，认为合理控制轴压比在0．2～0．7的范围内，能使结构具有较高的承载力及较大的刚度，这就为宽扁梁在实际工程中的应用提供理论依据。关键词：宽扁梁节点；有限元；裂缝发

2、展；轴压比中图分类号：TU375文献标识码：A0前言顶竖向荷载的大小，使模型中框架柱的轴压比不同。降低结构层高和增加室内净高这对矛盾的问题运用有限元软件Ansys分析在不同轴压比下，模型可以通过合理改变楼板结构形式来解决。设计人员受反对称荷载作用时，宽扁梁柱节点的受力性能。经过不懈的努力探索和研究，发现宽扁梁结构⋯的运用可以适当降低结构层所占的高度，以达到降低结构层高或增加室内净高的目的。框架结构中采用宽扁梁与普通梁，其节点的受力性能有明显的区别。现行的规范仅从概念上给出了节点核心区的设计措施，且对梁柱截面的限制条件儿较严，使其在实际工程中的应用受到一定的局限。因此研究

3、宽扁梁图1模型网格划分图柱节点，具有一定的理论意义和实用价值。所选宽扁梁柱节点基本模型的数据：梁截面尺寸b×h：800mm×300mm，柱截面尺寸b×h=400mm×400mm；混凝土强度等级C30，钢筋强度等级HRB400；如图1所示柱内配纵筋左右两侧各320，对称布置，配箍筋6@100(2)；梁内配纵筋上下各822，均匀布置，配箍筋@100(4)。为了能更加真实准确的模拟结构构件的实际工作状态，图2钢筋骨架图模型上下柱端均取到框架柱的反弯点位置，认为是铰约束，在柱顶施加轴向压力保持不变；左右梁端均取到框架梁的反弯点位置，认为是无约束的自由端，在梁端施加竖向集中力，均

4、匀加载到模型破坏为止，如图3所示。1轴压比对宽扁梁柱节点受力性能的影响在节点基本模型的基础上，通过改变施加在柱图3模型受力简图收稿日期：2014~6—16作者简介：王晓林(1988一)，女，山西太原人，太原学院基建处干事。·l35·选取十一个不同的模型使柱的轴压比取值从0．0间表2位移对比(单位：mm)隔0．1一直到1．0，相应的十一个模型分别命名为：模型名称轴压比初裂阶段通裂阶段破坏阶段MX一0．OOO．8516．22517．918MX-0．0、MX-0．1一直到MX一1．0。MX一0．10．11．015．82916．6181．1对比分析模型中的柱在不同轴压比下，梁两

5、端MX一0．20．21．0o76．64611．034受反对称荷载作用达到破坏状态的过程中，各阶段MX一0．30．31．0237．90713．543梁端荷载大小的变化。MX一0．4O．41．1778．22413．675表1荷载对比(单位：kN)MX一0．5O．51．1879．407l8．205模型名称轴压比初裂阶段通裂阶段破坏阶段MX一0．60．61．2399．5817．376MX—O．001O．1222．4439．16MX一0．70．71．38410．5523．179MX一0．10．111．8825．9644MX一0．8O．81．90410．25321．962MX一0．

6、20．2l1．8829．4838．72MX一0．90．92．2439．58218．149MX一0．30．3l1．883344MX一1．01．O2．5l210．O2818．9MX一0．4O．413．o732．4344．53MX—O．50．512．1433．2649．1MX一0．60．613．1636．0452．05MX一0．70．713．6637．4259．4MX一0．80．814．2635．3852．O1MX一0．90．914．2633．2648．o5MX一1．01．014．2633．2645．947060—50至403O图5位移对比曲线稼2o1O由表中的数据和图中的曲

7、线变化趋势可得，随00Ulu2uj0．4u50．67(181着轴压比的增加，各模型的初裂阶段时的梁端位移轴压比有逐渐增大的趋势，其余各阶段中梁端位移随着轴图4荷载对比曲线压比的增大有先减小后增大最后又减小的趋势，这由表中的数据和图中的曲线变化趋势可得，随主要是由于模型中柱的截面特性及配筋与宽扁梁相着轴压比的增加，各模型的初裂荷载值有逐渐增大比较小，当轴压比较小时，竖向轴力对柱的约束较的趋势，各模型的在其它阶段时承受的梁端反对称小，梁端位移较大；随着轴压比的逐渐增大，竖向轴荷载值均出现处先增大后下降的变化趋势，在轴压力对柱的约束增大，随着节