考虑非线性剪切及界面滑移拉伸效应的连梁纤维模型研究

为得到适用于工程应用的连梁模拟方法,通过对现有连梁数值模拟方式以及钢筋混凝土构件考虑剪切非线性的方式进行梳理,指出目前可行的方式是采用分布塑性铰单元在截面层次上指定非线性恢复力模型进行模拟。基于OpenSees分析平台给出了小跨高比钢筋混凝土连梁模型化方法。该连梁模型由带非线性剪切本构的纤维单元和两端零长度非线性剪切-滑移拉伸弹簧组成。结合文献给出了非线性剪切本构开裂点、峰值点和卸载段刚度,以及非线性剪切-滑移弹簧刚度的计算公式。并对4个不同材料强度、不同尺寸和配筋的连梁试件进行数值模拟。结果显示,在初始剪切刚度、受剪承载力、刚度退化、滞回耗能和捏缩效应等方面与试验曲线均吻合较好,表明建议的连梁模型化方法对小跨高比钢筋混凝土连梁滞回特性具有较好的预测精度。连梁的滞回性能受到剪切及界面滑移拉伸变形作用的显著影响,非线性剪切变形及界面滑移拉伸变形在小跨高比钢筋混凝土连梁模拟中不可忽略。