考虑梁柱节点模型的钢筋混凝土框架地震易损性研究

钢筋混凝土框架结构的梁柱节点对结构抗震力学性能具有显著的影响。基于刚性节点假定和宏观柔性模型的节点模拟方式,一直缺乏有关其适用范围的研究。地震易损性分析方法的引入,能够从概率意义上定量地刻画这两种节点模型对钢筋混凝土框架结构抗震力学性能的影响,获得的结论可望为钢筋混凝土框架结构梁柱节点的处理提供理论的依据与支撑。因此,该文基于Open Sees平台,考虑地震动输入的随机性,通过采用双频率段控制选波方法,并采用增量动力分析理论,定义4个不同的抗震性能水准,对三榀不同层数的钢筋混凝土框架结构分别采用刚性节点假定和宏观柔性模型进行了地震易损性研究。获得的结论表明:基于我国抗震规范设计的钢筋混凝土框架结构,在多遇地震作用下,采用刚性节点假定对结构进行抗震性能评估是合理的,否则需要考虑梁柱节点变形对整个框架结构抗震性能的影响。

配置HRB500E钢筋梁柱节点数值模拟

本文采用超级节点模型模拟配置HRB500E钢筋梁柱节点在低周反复荷载作用下的非线性反应。基于Open Sees软件编写了分析程序,该程序选取Beam-Column Joint单元及合适的材料本构模型,并利用修正斜压场理论(MCFT)确定节点核心区的参数。MCFT定参通过自编Matlab算例实现。通过Open Sees软件对3个配置HRB500E钢筋梁柱节点试件进行数值模拟,得到试件梁端的荷载-位移曲线。通过与试验结果对比发现,两者的滞回曲线吻合良好,具体表现为滞回曲线最大荷载误差较小、滞回环峰值荷载走势较一致,并且捏缩效应也较一致。

部分预应力混凝土框架抗震性能分析

利用有限元软件OPENSEES中的二维梁柱节点模型,建立了考虑节点剪切变形和非预应力筋粘结滑移特征的预应力框架有限元模型,对国内研究者已完成的两榀低周反复荷载作用下预应力混凝土框架试验进行了模拟分析,模拟计算的滞回曲线和骨架曲线与试验结果得到的曲线吻合较好,验证了模型的适用性和可靠性。在此基础上,利用建立的预应力框架计算模型研究了影响结构延性和耗能能力的主要参数,获得了目标延性指标下参数的合理取值范围,可供工程设计参考。