】 利用有限元软件 ABAQUS对钢管混凝土柱 一RC梁节点的力学性能进行分析 ，给出节点的破坏模 式及荷载 一位移关系曲线，并对组成节点的框架柱、框架梁及钢筋混凝土环梁的应力分布规律进行探讨。计算结 果表 明 ：构件塑性铰 出现在距离节 点核心区一定距离的框 架梁上 ，钢 管混 凝土柱及 钢筋混凝 土环梁未 出现 明显破 坏 ，节点满足强柱弱梁 ，节点更强 的抗震设计原则 ，为工程实践提供 了理论依据 。 【关键词】 钢管混凝土；节点；钢筋混凝土环梁；受力性能；数值分析 【中图分类号】 TU375 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2014)12—0042—03 钢管 混凝 土 由于其 优越 的力学 性能 ，已经 在 国内外得 到广泛的应用。节点作为结构构件间的关键部位在整个结 构中占有重要的地位。目前常用的钢管混凝土柱 一钢筋混 凝土梁节点型式主要有：穿心牛腿 +环梁节点、单梁节点、 单 双梁节 点 、双梁节点 、钢筋环绕 式节点 、十字 板式节 点 、钢 筋 贯 通 式 节 点 、钢 筋 混 凝 土 环 梁 节 点 及 加 强 环 节 点 等 等 Ll J。文 中对某工程项 目中应用 的钢管混凝 土柱 与钢 筋 混凝土梁连接的节点进行了研究。该节点采用钢筋混凝土 环梁及焊接在钢管柱上的牛腿共同承担荷载，混凝土框架 梁内纵筋搭接于牛腿的上下 翼缘。为 了探 讨该节 点形式 的 (丑)节点俯视图 受力性能 ，通过 ABAQUS非线性有 限元 软件 ，对节 点进行 单 调荷载作用下力学性能的数值模拟，对节点的受力机理和 破坏规律进行分析 。 1 有 限元模型建立 文中选取平面框架中的中柱节点 ，节点试件从左右梁 与上下柱反弯点处截取 ，由框架 梁、环 梁和框架 柱三部分 构 成，节点模型按实际工程 1：4的比例设计 ，试件的尺寸及配 筋如图 1所 示，其 中牛腿 长度 L=150mm，环粱宽 度为 200ram。试 件 的 材料 性 能 及 参 数 均 采用 试 验 测 得 的 数据 J。 纵馈 环梁纵筋 ●__— — I～新加外伸斗 现场对焊 I 塑 l !! J (b)1-1剖面 图1节点模型示意图 模型包括混凝土框架梁 与环梁 、框架柱 核心 混凝土 、钢 管以及牛腿及 环板 加劲 肋部 分 、钢筋 骨架 。钢 管 和混凝 土 之间的接触采用面面接触单元(SurfacetoSurfaceContact)， 切 向摩擦采用 ABAQUS所提供的库仑摩擦模 型 。摩擦 系数 取为 0．25，法 向定 义硬接 触 ，即受压 时存在 接 触 ，受拉 时两 个接触面分离。钢筋骨架、钢牛腿 、加强环板及加劲肋均植 入(Embedded)框架梁及环梁的混凝土中。混凝土采用八节 点减缩积分的三维实体单元 (C3D8R)模拟 ，钢筋采用三维 杆单元(，乃D2)来模拟，钢材选用 S4R壳单元。文中选取 ABAQUS程序提供 的混凝 土 塑性 损伤 模 型 (ConcreteDam— agedPlasticity)，钢管及钢筋在 ABAQUS中采用 塑性 材料 (Plastic)模 型。 与 (c)2-2N面 在图2所示的有限元模型中，约束顶部铰支座中线 ，Y 方向的位移和 ，：方向的转动。约束底部铰支座中线除了 Y 方向转角之外的其他 自由度。在梁加载端限制节点只能在 平面内发生位移 ，限制 ，z方向的转动。在柱顶建 立刚性 面与参 考点 RP一1耦 合 ，通 过在参 考点 RP一1上施 加轴 向 集中荷 载而模 拟试验 中的轴 向力 ，轴压 比为 0．3。在框架 梁 两端加载部位，通过将两边垫块上表面分别与参考点 RP一 2、RP一3耦合，通过对参考点 RP一2、RP一3施加位移来模 拟框架梁端单调加载 。 2 有限元结果分析 2．1 荷载 一位移关系曲线 图 3给 出 了 节 点 的 荷 载 一位 移 关 系 曲 线 ，当 位 移

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