钢筋混凝土框架非线性静力分析.pdf

《钢筋混凝土框架非线性静力分析.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、钢筋混凝土框架非线性静力分析１２郭清娟，王文波（１．广东工业大学华立学院，广东广州５１１３１６；２．东方设计研究院有限公司，广东广州５１０８００）摘要：基于层纤维梁模型，考虑钢筋混凝土材料的非线性、3单元刚度矩阵的推导采用Ｒｏｕｆａｉｅｌ三区段变刚度模型考虑梁单元两端塑性的发根据应变能相等，可以推导出Ｒｏｕｆａｉｅｌ三段变刚度层纤展，利用割线刚度法全量形式的纯牛顿－拉夫逊法进行不平维梁单元的单元刚度矩阵的具体形式：衡迭代，建立平面钢筋混凝土非线性静力分析的计算格式，a１１００a１４００并利用Ｃ语言编

2、写相应的程序，与典型算例做对比分析，论０a２２a２３０a２５a２６证本文模型的合理性，为分析钢筋混凝土非线性提供良好的０a３２a３３０a３５a３６理论分析手段。［K］e＝（１）关键词：材料非线性；Ｒｏｕｆａｉｅｌ三区段变刚度模型；程序a４１００a４４００中图分类号：ＴＵ３７５文献标志码：Ａ０a５２a５３０a５５a５６文章编号：１６７２－４０１１（２０１７）０４－００３９－０２０a６２a６３０a６５a６６ＤＯＩ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７２－４０１１畅２０１７畅０４畅０１７式中：EAa１１＝

3、a４４＝a１４＝a４１＝－a１１1钢筋混凝土截面刚度的确定l１２EI０２２钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料复合而成的，由a２２＝３｛w１λ１（４λ１－６λ１＋３）＋w２λ２［４（１－λ２）l于混凝土的复杂性以及与钢筋连接的易滑移性，造成钢筋混２－２（１－λ２）＋１］＋（１－λ１－λ２）［４λ１－６λ１＋３＋４（１－凝土的应力应变曲线比较复杂，随着轴力与弯矩的变化而不２λ２）＋４λ１（１－λ２）－６（１－λ２）］｝断发展，参考文献［１］中详细介绍了层纤维梁模型，即将梁截１２EI０２面划分为若干层元，

4、依据平截面假定，得到每一层的应变，最a２５＝a５２＝－３｛w１λ１（４λ１－６λ１＋３）＋w２λ２［４（１l后根据静力平衡方程，确定梁截面抗拉压刚度EA与抗弯刚２２－λ２）－２（１－λ２）＋１］＋（１－λ１－λ２）［４λ１－６λ１＋３＋４度EI。２（１－λ２）＋４λ１（１－λ２）－６（１－λ２）］｝2钢筋混凝土梁单元的塑性６EI０２a２６＝a６２＝２｛w１λ１（４λ１－５λ１＋２）＋w２λ２［４（１－l传统的钢筋混凝土塑性分析，采用塑性铰模型，即将塑２－（１－λ－λ２－５λ＋２＋４（１λ２）２）＋１

5、］＋（１－λ１２）［４λ１１性集中于梁两端零长度范围内，计算简便，运用广泛。实验２－λ２）＋４λ１（１－λ２）－５（１－λ２）］｝［２］研究表明，梁在外荷载作用下，两端首先出现塑性，并随着４EI０２２荷载的增加不断向中间扩展。本文基于Ｒｏｕｆａｉｅｌ［３］三区段变a３３＝｛w１λ１（３λ１－６λ１＋４）＋w２λ２［３（１－λ２）－l刚度模型（见图１），考虑梁塑性的分布长度，将梁单元划分－λ２－６λ＋４＋３（１－λ２３（１－λ２）＋１］＋（１－λ１２）［３λ１１２）为三个部分，两端的塑性区和中间的弹性

6、区。假定弯矩沿长＋３λ１（１－λ２）－６（１－λ２）］｝度方向线性分布，根据梁两端的弯矩Mｉ、Mｊ确定塑性区的刚６EI０２度EIｉ、EIｊ，中间部分取为弹性刚度EI０。两端塑性区的长a３５＝a５３＝－２｛w１λ１（４λ１－７λ１＋４）＋w２λ２［４（１－l度按照lｉ＝（M－M）／（M＋M）·l、lｊ＝２２ｉｙｉｊλ２）－３（１－λ２）＋１］＋（１－λ１－λ２）［４λ１－７λ１＋４＋４（１（M－M）／（M＋M）·l进行计算，其中M为构２ｊｙｉｊｙ－λ２）＋４λ１（１－λ２）－７（１－λ２）］｝件弹性极

7、限弯矩。２EI０２a３６＝a６３＝｛w１λ１（６λ１－９λ１＋４）＋w２λ２［６（１－l２２λ２）－３（１－λ２）＋１］＋（１－λ１－λ２）［６λ１－９λ１＋４＋６（１２－λ２）＋６λ１（１－λ２）－９（１－λ２）］｝１２EI０２２a５５＝３｛w１λ１（４λ１－６λ１＋３）＋w２λ２［４（１－λ２）l２－２（１－λ２）＋１］＋（１－λ１－λ２）［４λ１－６λ１＋３＋４（１－２图１Ｒｏｕｆａｉｅｌ三区段变刚度模型λ２）＋４λ１（１－λ２）－６（１－λ２）］６EI０２收稿日期：２０１７－０２－１９a５６

8、＝a６５＝－２｛w１λ１（４λ１－５λ１＋２）＋w２λ２［４（１－l作者简介：郭清娟（１９９０－），女，山西运城人，硕士研究生，助教，研究２２方向：高层与超高层建筑结构。λ２）－（１－λ２）＋１］＋（１－λ１－λ２）［４λ１－５λ１＋２＋４（１·３９·２－λ２）＋４λ１（１－λ２）－５（１－λ２）］｝４EI０２２a６６＝－｛w１λ１（３λ１－３λ１＋１）＋w２λ２［３（１－λ２）l２２＋１］＋（１－λ１－λ２）［３λ１－３λ１＋１＋）３（１－λ２）＋３λ１（１－λ２）