运用大型通用有限元软件 ANSYS对钢筋混凝土边节点进行非线性有限元分析,对试件梁端进行 单 向加 载。分析边节点试 件的荷 载位 移 曲线 ,提 取 节点 核心 区混凝 土应 力云 图 以及模 型 中钢 筋 的应力 分布 图。 改变边节点试件梁内纵筋配筋率,对 比各试件的荷载位移曲线。分析结果表明:节点核心区混凝土由斜压杆模型 承担剪力作用 ,随着纵筋配筋率的变化,节点试件承载力增加。 【关键词】 边节点 ;ANSYS;荷载位移曲线;承载力 【中图分类号】 TU375 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2015J03—0025—02 NoNLINEAR FDⅡTE ELEM ENT ANALYSIS ON THE SHEAR BEAR G CAPACITY oF RC EXTERIoR JoINT YU Feng (SchoolofCivilEngi.,TianjinUniv.,Tianjin300072,China) Abstract:Using thelarge generalfinite elementsoftware ANSYS,the paperpresentsthenonlinear finiteelementanalysisofreinforced concrete exteriorjoint,forone—way loadingon the end ofthe beam.Analysisofexteriorjointloaddisplacementcurveofthespecimens,weextracttheshear stress nephogram and stressdrawingofthemodelofreinforced concrete.changeofthesteelratiooflongitudinal reinforced beam ,and comparethe load displacementcurve ofthe specimens.The analysisresultsshow thatthejointcoreconcreteshallbebornshearforcebytheobliquecompressionbar model,withthe changeofthesteelratiooflongitudinal reinforcement,allspecimensbearingcapacityincreases. Keywords:exteriorjoint;ANSYS;load—displacementcurve;bearingcapacity 节点指 的是 框 架梁 与柱 相 交 的节 点 核心 区 以及 临近节点 核 心 区的 梁端 与柱 端 。节点 是 梁柱 的传 力 枢纽 ,保 障结构 的整体稳 定性 。节 点核 心 区的作用 力 为与 节点 相 连 的梁端 和柱 端 的弯 矩 、剪 力 、轴 力 以及 扭矩 ,处 于复杂 的受力状 态 …。因而对 节 点承载 能力 和抗震性 能的相关研究 具有重要意 义。 使用 ANSYS软件建 立足 尺 的钢 筋混 凝 土边 节点 模 型 ,对 边节 点 的受 力性 能进 行分 析 ,分 析 节点 核 心 区混凝 土的受力状态 。改变梁 内纵 筋配 筋率 ,分析其 对节 点承载力的影响 。 1 节点非线性有 限元建模 (1) 节点形 式。模 型为钢筋 混凝 土梁柱 边节点 试件 ,由节点区及与其 连接 的梁段 与柱段 形成 的组合 体结 构。梁截面 尺寸 为 250mm×450mm,柱 截 面尺 寸 为 400mm x400mm,梁 段 长 1500mm,柱 长 1850mm。 模 型为梁 柱 节 点 足 尺模 型 ,与 试 验 研 究 缩 尺模 型 相 比,足尺模型与实 际结果更 为接 近 。为 比较梁 内布 置 纵筋配筋率对边节 点模 型承载能 力 的影 响 ,更 改梁 内 外侧纵筋直径 ,并对模型编号,具体参数见表 1。 表 1 节点配 筋参数 (2) 模 型单元 和 材料本 构 。建 立分 离式 模 型 , 混凝 土采用 SOLID65单元 ,钢筋 采用 LINK8单元 l4)。 采用 C50混凝土,由试验得出,立方体抗压强度. = 51.6MPa,轴心抗压强度. =31.6MPa,E =3.35× 10MPa。混凝土应 力 应 变 曲线采 用 《混 凝 土结 构 设 计规范》附录 C.2.4条 计算。混凝土本构关系见图 1。钢筋本 构选 用 理想 弹 塑性 模 型 ,不 考虑 钢筋 材 料 的强化段 。模 型 中,纵筋选用 HRB400级钢筋 ,箍 筋选 用 HRB300级 钢 筋 ,屈 服强 度分 别为 400、300MPa,钢
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