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型钢混凝土结构在工程中有着广泛应用,而梁柱节点是结构的关键部位,传递着粱、柱内力,因此节点的安全可靠是保证结构正常工作的前提。同时节点在荷载作用下,受力较为复杂,所以对节点的受力性能和破坏机理进行研究具有重要意义。
由于试验研究需投入大量的人力物力,而通过目前广泛应用的有限元法进行模拟分析无疑是一种经济有效的研究手段,因此本文采用ANSYS有限元软件对SRC柱-RC梁组合节点的受力性能和破坏形态进行了模拟分析。根据“强构件,弱核心”原则,利用APDL编制程序建立了5组节点有限元模型,分别分析了中节点、边节点的裂缝发展过程、混凝土与型钢的应力分布情况以及型钢腹板厚度、混凝土强度、节点配箍率等参数对节点抗剪承载力的影响。
通过本文分析得出,在单调荷载作用下节点主要发生剪切破坏,节点的抗剪承载力由型钢腹板、箍筋和混凝土三部分组成。型钢腹板的存在不仅提高了节点的抗剪承载力,而且对延性也有很大改善;配箍率对节点抗剪承载力影响较小,但对延性的提高作用明显;随混凝土强度的提高,节点抗剪承载力亦有所增大。
结合国内外研究成果,分析了节点的受力机理,并给出了SRC柱-RC粱组合节点抗剪承载力的计算公式,建议节点巾混凝上抗剪影响系数,对中节点取0.27,边节点取0.17。
SRC柱-RC梁组合节点的受剪承载力及其ANSYS有限元分析