考虑粘结滑移型钢混凝土节点受力性能研究

型钢混凝土结构中既有型钢构件,又有钢筋、混凝土构件,型钢混凝土结构拥有其他结构无法比拟的优点。型钢混凝土具有很高的承载力,同时,抗震耗能能力也比较突出,型钢混凝土结构非常适用于抗震要求较高的建筑。

在型钢混凝土框架中,节点是结构的重要部位。它将结构中的梁、柱相互联系,保证结构中的内力可以顺利传递。

在型钢混凝土结构中,型钢与混凝土的相互作用一直是研究的热点。研究型钢与混凝土之间的粘结作用的关系,对于进一步的研究型钢混凝土节点的力学性能,承载能力等特性有重要意义。

文章运用ANSYS软件,对型钢混凝土框架节点建立有限元模型。并且在本文中利用了非线性的(对应的单元为Combination39)具有弹簧性能的单元对框架节点中的混凝土和框架节点的型钢这两种材料相互之间的作用进行模拟。

然后本文运用ANSYS这个通用的软件对型钢和混凝土框架节点单向加载极限承载力进行非线性有限元分析。第一种情况是,在进行混凝土与型钢建模时把这两个材料之间的粘结滑移性质建立在模型内;另一种情况则在建模时不考虑混凝土与型钢的粘结滑移。

同时参照已有的型钢混凝土框架节点单向静力加载实验,通过ANSYS模拟已有实验,系统的总结出弹簧单元参数的设置,建模的方法,并对比有限元模型结果和已有试验结果验证ANSYS有限元模型的合理性,进一步运用两种模型来研究不同材料强度下型钢混凝土框架节点的极限承载力。文章通过研究,表明有限元模拟中,不考虑混凝土与型钢的粘结作用时型钢混凝土框架节点所能承受的最大水平推力比考虑混凝土与型钢的粘结作用时型钢混凝土框架节点所能承受的最大

水平推力大。

考虑粘结作用的有限元模拟值与实际实验值的差距比不考虑粘结作用的有限元模拟值小,考虑粘结作用的有限元模拟值更接近实际情况。混凝土的强度越大,型钢强度越大,考虑混凝土与型钢的粘结作用与不考虑混凝土与型钢的粘结作用时型钢混凝土框架节点所能承受的最大水平推力均越大。