新型全預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)的研究

1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文新型全預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)的研究姓名:黃祥海申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):防災(zāi)減災(zāi)及防護(hù)工程指導(dǎo)教師:梁書亭;朱筱俊20060301 東南大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖2.19Jl的整體裂縫分布圖2.20J1中梁端懇挑牛腿的裂縫分布 圖2.2l J2中焊縫處麻力的集中圖2.22J2中對(duì)接鋼板的變形 圖2.23J3中混凝土暗牛腿Y向應(yīng)力分布圖2.24J3中混凝土暗牛腿應(yīng)力分布 圖2.25J4中型鋼應(yīng)力分布圖2.26J4中型鋼下混凝土Y向應(yīng)力-16- 映射網(wǎng)格劃分,以模型四為例,鋼筋劃分結(jié)果如圖4.4所示,混凝土劃分結(jié)果如圖4.5所示。 圖4.4鋼筋單元?jiǎng)澐?模型四圖4.5混凝土及承壓鋼板

2、單元?jiǎng)澐?模型四4、邊界條件的模擬和荷載的施加為了更真實(shí)地模擬鋼筋混凝土暗牛腿的受力情況,將柱子的最下端固接;將柱子最上端水平面內(nèi)的位移約束住,釋放掉豎向位移。暗牛腿下部施加的水平力為lOOkN,直接施加到最下部的受力鋼筋部位。將暗牛腿上的豎向荷載轉(zhuǎn)變成分布面荷載施加到承壓鋼板上。以防止局壓破壞導(dǎo)致計(jì)算提前退出。計(jì)算中考慮了柱中的初始應(yīng)力,假設(shè)柱中混凝土的應(yīng)力為0.騏,將其轉(zhuǎn)換為豎向壓應(yīng)力施加劍柱子的最上部截面。5、模型的計(jì)算進(jìn)行鋼筋混凝土非線性分析的主要目的是求出各個(gè)模型中暗牛腿的極限承載力,將采用試算的方法。首先施加一個(gè)較大的豎向荷載,求出不收斂時(shí)的豎向荷載的大致范圍,然后采用逐級(jí)加載的方

3、式逐步接近極限承載力,最終確定其數(shù)值。4.2.3結(jié)果分析在極限荷載作用下,四個(gè)模型中混凝土的應(yīng)力分布分別如圖4.6、圖4.8、圖4.10及圖4.12所示。極限荷載作用下四個(gè)模犁中混凝土裂縫的開展情況如圖4.7、圖4.9、圖4.11及圖4.13所示。 圖4.6府力分布(櫨瓔一圖4.7裂縫分布f模犁一 圖4.8應(yīng)力分布(模型-圖4.9裂縫分布(模型- 圖4.10應(yīng)力分布(模型三圖4.1l裂縫分布(模型三 圖4.12應(yīng)力分布(模型四圖4.13裂縫分布(模型四 (a俯視圖(b仰視圖圖4.14鋼筋混凝土暗牛腿高度范圍內(nèi)模型的應(yīng)力分布(模裂四從圖中可以發(fā)現(xiàn),鋼筋混凝七暗牛腿和柱子相交的部位存在明顯的應(yīng)力集

4、中現(xiàn)象(如圖4.14所示。四個(gè)模理都是因?yàn)楹椭鱼q接面上鋼筋混凝土暗牛腿下部混凝土(即圖3.5中的A處的壓碎而最終破壞的。另外,鋼筋混凝土暗牛腿在極限荷載F的變形較小,四個(gè)模型中暗牛腿晟上部的水平受力鋼筋沒有受拉屈服。從四個(gè)模型的裂縫圖中可以看出,整體的裂縫開展?fàn)顩r較理想,鋼筋混凝土暗牛腿上的裂縫開展較完整。有限元分析較好地模擬了混凝土裂縫的開展情況,但由于ANSYS中采用的是分布式裂縫模型,裂縫的寬度無法確定。4.2.4有限元分析與理論分析結(jié)果對(duì)比經(jīng)過計(jì)算結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn),在本尺寸下的暗牛腿沒有發(fā)生沿圖3.6(c中I-I截面的破壞也沒有發(fā)生暗牛腿上部受拉鋼筋的屈服,而是發(fā)生了斜壓桿在節(jié)點(diǎn)(即圖3.5中的A處內(nèi)的混凝士壓碎。因此本模型中混凝土暗牛腿的承載力應(yīng)由(3.8式確定。在實(shí)際工程中由于各種因素的影響鋼筋混凝土暗牛腿仍可能發(fā)生混凝土壓桿破壞和梁