灌浆套筒连接装配式梁柱节点精细有限元模型
2021-05-07罗小勇龙昊曹琨鹏
哈尔滨工程大学学报 2021年5期
罗小勇, 龙昊, 曹琨鹏
(1.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075; 2. 中南大学 湖南省装配式建筑工程技术研究中心,湖南 长沙 410075)
钢筋套筒连接装配式混凝土结构因其结构简单、施工方便,在装配式结构构件的连接中运用得越来越广泛。灌浆套筒连接混凝土结构由于存在先后浇混凝土结合面、构件连接处钢筋用灌浆套筒替代的特征,抗震性能与传统的现浇混凝土结构不同,国内外学者对其进行了大量的试验和研究[1-8]。目前在对灌浆套筒连接装配式结构进行数值模拟的试验中,对于钢筋套筒的模拟通常有2种方法:1)套筒全部采用实体单元建模方式[9-11],该方法优点在于能较好地模拟套筒的实际受力情况,但需要定义各种材料和接触面的类型,存在计算过程复杂且不容易收敛等缺点;2)默认套筒在连接部位的强度是可靠的[12],仅把灌浆套筒部位模拟成钢筋,该方法优点是易于操作,缺点是在建模过程中不仅忽略了套筒的实际受力,还忽略了套筒连接部位对整个装配式构件受力时所产生的影响,所以模拟结果与试验结果相差较大。除灌浆套筒有限元模拟之外,二次浇注混凝土不可避免地出现于后浇装配式结构中,目前对后浇装配式结构的数值模拟往往忽略了后浇混凝土结合面,后浇混凝土界面的力学性能对结构整体影响不容忽视。
本文通过对灌浆套筒连接钢筋拉拔试验结果进行了多因素线性统计分析,构建了在单轴拉伸下的本构关系,将此本构关系应用于灌浆套筒连接装配式梁柱节点有限元模型中,并且考虑先后浇混凝土界面对节点模型的影响。……
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