钢筋混凝土平面框架结构拟动力有限元分析
2021-06-08程博汉
罗 靓,程博汉,吕 辉
(1.南昌航空大学 土木建筑学院,江西 南昌330036;2.江西省智慧建筑工程研究中心,江西 南昌 330036)
0 引言
19世纪,英国人阿斯普丁研制了波特兰水泥,混凝土问世。随着钢铁冶炼工业日趋成熟,出现了钢筋混凝土结构,将钢筋合理配置在混凝土柱、混凝土梁、混凝土板中可显著提高力学性能。之后近代力学、设计方法和施工技术不断发展,加上易于取材、高强耐久、性能易调和环保等优点,钢筋混凝土结构已广泛应用于建筑、桥梁等工程领域。为推广该类结构在高烈度地震区的应用,有必要对其动力特性和抗震性能进行深入研究。常用的研究方法有试验研究和数值分析等。试验研究主要为拟静力试验、拟动力试验及振动台试验。对于构件层次的框架柱[1-3]、框架梁[4]、剪力墙[5-6]以及梁柱节点[7-8],常进行拟静力试验。对于结构体系层次的钢筋混凝土框架,常进行拟动力试验[9-10]和振动台试验[11-12]。
数值分析主要为有限元分析,常采用ABAQUS、ANSYS、OpenSees、Perform-3D、SAP2000等软件进行。王铁成等[13]、刘晨阳等[14]按《混凝土结构设计规范》取用混凝土本构关系,采用ANSYS分别建立3层11×6跨、12层“人字形”钢筋混凝土框架结构的有限元模型并进行瞬态动力学研究,分析了相同幅值、不同类型地震波对楼层绝对位移、层间相对位移(角)、加速度的影响。高祥等[15]采用OpenSees对两层三跨屈曲约束支撑混凝土框架的拟静力试验进行模拟,对比滞回曲线、骨架曲线,分析承载力、层间位移角、刚度等指标。郑捷等[16]采用OpenSees将6层3跨钢筋混凝土空间框架结构简化为平面框架模型,分析柱轴压比、高宽比、混凝土强度、纵筋强度等参数对地震作用下层间位移角的影响。……
