某新型梁柱节点的装配式钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计研究

发布时间：2025-01-09 00:25

　　 在一种新型无黏结预应力装配式混凝土梁柱框架节点抗震性能试验基础之上,使用基于位移的抗震设计方法对新型框架节点的无黏结预应力装配式钢筋混凝土框架结构进行整体抗震设计研究。首先使用有限元软件sap2000进行预应力三维结构设计并建立相应的有限元模型,同时建立该梁柱节点的梁恢复力模型,进而实现自定义塑性铰本构关系研究该装配式框架结构。使用pushover分析去表征结构的抗震性能,对比研究不同目标位移下的相应性能水平要求。通过施加Y方向均匀分布荷载对结构进行弹塑性推覆分析,对结构的层间位移角、破坏机制进行分析讨论。结果表明:按照"功能良好""生命安全""防止倒塌"三水平的设计均达到预期结果,各层层间位移角和薄弱层的性能均能满足规范的相应要求。并选用三条地震波对结构进行弹塑性动力时程分析,表明基于该新型梁柱节点的装配式结构在基于位移的抗震设计中可以较好满足相关抗震性能水平要求。

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1 一种装配式框架结构新型梁柱节点

根据以往地震灾害表明,基于力的设计思想,其结果往往达不到预期的设防目标,而基于位移的抗震设计根据预期性能水平去设防,一般可以达到预期设防目标。基于位移的抗震设计理念是[9]:针对设计的结构在使用寿命期间所遭受“小震”“中震”“大震”等不同水平的地震作用时,具有明确的性能水平,并使....

图2 装配式框架结构简图

由于sap2000有限元软件中结构的塑性变形是由塑性铰来进行体现的,因此一个合理的塑性铰是正确分析结构的前提。对于梁一般定义弯矩铰和剪力铰M3模型;对于柱一般定义PMM铰模型[12],然后在梁和柱上离散的布置具有一定长度的塑性铰。在sap2000中塑性铰可以根据程序默认生成,也可....

图3 装配式梁柱节点处梁截面受力简图

图2装配式框架结构简图无黏结预应力梁恢复力模型的建立:

图4 自定义塑性铰弯矩-转角曲线

其本构关系如图4所示,最终本文通过该恢复力模型,来等效该装配式梁柱节点的刚度。其中C点为开裂弯矩,Y点为屈服点,YM阶段为强化阶段,直到M点极限值,MU为倒塌阶段。塑性铰一般设置其内力最大处,一般梁的两端内力较大,本文将其设置在距离梁端0.1L和0.9L,L是梁长度。

本文编号：4024854