基于平面4节点单元的钢筋混凝土梁柱节点单元

基于平面4节点单元,提出了一个受循环荷载作用的钢筋混凝土梁柱节点单元,称之为超自由度单元.超自由度单元在梁与节点交界面和柱与节点交界面被划分成节点截面和梁柱截面,节点的力学性能由平面4节点单元描述,而梁柱受力钢筋与节点核心区的黏结滑移由节点截面和梁柱截面之间的8根弹簧控制.超自由度单元具有4个节点20个自由度,每个节点具有5个自由度,其中3个自由度与普通梁单元一致,从而确保其适合于同普通一维梁柱单元一起进行钢筋混凝土平面结构的非线性分析.通过3个梁柱组合体的实验和计算结果对比,验证了超自由度单元适合于进行循环荷载作用下平面框架结构的非线性响应分析.

基于8节点平面单元的RC梁柱节点单元

为了分析RC框架结构的非线性滞回性能,基于平面8节点单元,本文提出了一个新的针对受循环荷载作用钢筋混凝土的梁柱节点单元.单元中梁与节点交界面和柱与节点交界面被划分成"节点截面"和"梁柱截面",节点核心区的力学性能由8节点单元描述,而梁柱受力钢筋与节点核心区的粘结滑移由存在于"节点截面"和"梁柱截面"之间的8根弹簧控制,梁柱与节点之间的剪切由4根剪切弹簧表示.单元具有4个外节点和8个内节点,每个内节点具有2个自由度,每个外节点具有3个自由度,该3个自由度与普通梁单元一致,从而确保本单元能够同普通一维梁柱单元一起进行钢筋混凝土结构平面非线性分析.通过将内节点上的自由度依附到外节点上,单元在数值表现上具有4个节点和28个自由度.通过对比试验和模拟分析结果,验证了本模型适合于循环荷载作用下平面框架结构的非线性响应分析.

钢筋混凝土梁柱节点超自由度单元

为分析RC框架结构在循环荷载作用下的非线性滞回性能,提出一个新的钢筋混凝土梁柱节点单元——"超自由度单元".单元在梁与节点交界面和柱与节点交界面被划分成"节点截面"和"梁柱截面",节点的力学性能由4节点单元描述,而梁柱受力钢筋与节点核心区的粘结滑移由存在于"节点截面"和"梁柱截面"之间的8根弹簧控制.单元具有4个外节点和4个内节点,每个内节点具有2个自由度,每个外节点具有3个自由度,该3个自由度与普通梁单元一致,从而确保本单元适合于同普通一维梁柱单元一起进行钢筋混凝土结构平面非线性分析.将内节点上的自由度依附到外节点上,单元在数值表现上具有4个节点20个自由度.通过试验和模拟分析结果对比,结果表明:结构极限承载能力和滞回曲线的捏拢特性都能被单元很好模拟,同时计算机的运行时间非常少.本模型适合于进行循环荷载作用下平面框架结构非线性响应分析.

基于CTM和Beam-Column Joint Element的梁柱节点核心区抗剪仿真

为研究基于CTM和Beam-Column Joint Element单元的钢筋混凝土梁柱节点核心区抗震仿真计算,本文先分析了CTM的计算原理和局限性,并对原计算模型进行调整;之后通过试验数据验证了调整前后模型的正确性,并通过参数分析得出调整前后CTM在不同参数下核心区抗剪强度的变化规律;最后通过对比理论计算与试验下核心区抗剪强度变化规律,证明调整后模型更为准确。

钢筋混凝土平面框架节点单元BCJ-5N

本文基于四根刚臂梁结合12个外接一维单元建立了钢筋混凝土框架节点单元,单元具有5个节点15个自由度,称之为"BCJ-5N"单元.每个节点具有3个自由度,与普通梁单元一致,从而确保本单元适合于同普通一维梁柱单元一起进行钢筋混凝土结构平面非线性分析.单元考虑了梁受力钢筋在框架节点内的黏结滑移作用,并通过钢筋混凝土梁正截面强度设计建立了梁端弯矩与截面转角关系的骨架曲线,结合Lowes加载卸载模型,组成了完整的静力、动力分析的框架节点单元,并将其移植到ABAQUS通用分析平台上,通过对两跨三层钢筋混凝土框架结构的滞回分析和三跨三层钢筋混凝土框架结构的动力分析两个算例,验证了本模型适合于进行循环荷载和动力荷载作用下平面框架结构非线性响应分析.

考虑黏结滑移RC框架结构抗倒塌性能分析

钢筋混凝土框架梁在倒塌过程中会经历大变形受力阶段,为研究钢筋黏结滑移效应对其抗倒塌性能的影响,特别是悬索阶段的受力特性,基于OpenSees非线性有限元分析平台以及一组钢筋黏结滑移模型参数,采用梁柱节点单元对约束梁子结构试验进行了数值验证,计算结果有效反映了结构的弹性与塑性变形、压拱效应以及悬索阶段的受力特性,且与试验结果吻合良好.基于计算结果,对一榀单层和一榀三层平面框架结构的试验结果进行了数值模拟,并分析了层数和跨数对平面框架结构抗倒塌性能的影响以及倒塌受力机理.

OpenSEES中混凝土框架结构节点模型关键问题的研究与验证

为了研究钢筋混凝土框架节点的数值模拟方法,该文采用有限元软件OpenSEES中的梁柱节点单元对节点进行数值模拟分析。主要研究如何模拟节点核心区混凝土非线性抗剪性能和核心区梁柱纵筋锚固滑移性能两个因素对节点反应的影响,并应用该模型模拟低周反复荷载下的1个边节点和5个中节点的试验模型。结果对比显示该模型能够比较准确的模拟钢筋混凝土节点的非线性反应。

地震作用下RC框架结构抗连续倒塌数值分析

为研究地震作用下钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,基于OpenSees非线性有限元分析平台,选用包含远场、近场及人工地震波在内的8条地震波,采用增量动力分析方法,对一榀移除中柱的试验框架结构在地震作用下的抗连续倒塌性能进行了分析,结果表明,在所选水平与竖直方向地震波共同作用下,所分析的试验框架结构在8度罕遇地震作用下未发生倒塌,具有充足的抗连续倒塌能力及较好的抗震性能.竖向地震作用会明显加剧损伤结构的竖向连续倒塌风险,水平地震作用也会减弱损伤结构的抗倒塌能力.