鋼筋混凝土寬肢異形截面柱有限元分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的住宅質(zhì)量和水平都有了很大的改善，高度在十層到十五層的住宅廣泛出現(xiàn)，這一高度被公認為是最適合大中等城市的住宅高度。小高層住宅的建筑高度有所提高，因而必須相應(yīng)地增加建筑結(jié)構(gòu)層側(cè)移的剛度，只有這樣才能滿足側(cè)移的要求，此外還需要增強建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。寬肢異形柱構(gòu)件正是在這一需求下出現(xiàn)的，它通過增加鋼筋混凝土異性柱柱肢的截面面積來達到增強結(jié)構(gòu)剛度的目的，同時能夠使建筑軸壓比大大降低，寬肢異形柱的這一作用和功能已經(jīng)被許多試驗所

2、證實。上海市已經(jīng)建成了兩棟小高層住宅開始進行試點，這兩棟住宅都是使用寬肢異形柱建成的。鋼筋混凝土異性結(jié)構(gòu)柱已經(jīng)在建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，并成為我國學(xué)術(shù)研究的熱點，而異形柱結(jié)構(gòu)則是其重要研究領(lǐng)域之一。異形柱框架住宅體系研究已列入由國家科技部和住建部組織實施的國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程。由此看出，異形框架柱結(jié)構(gòu)體系越來越頻繁的被應(yīng)用于工程實踐中。本論文的主要內(nèi)容是:
　　 首先，針對鋼筋混凝土寬肢異形柱構(gòu)件，根據(jù)其材料以及構(gòu)件的屬性，確定

3、了在ANSYS有限元軟件中的本構(gòu)關(guān)系模型，并確立了分析中的整體式的有限元模型。在有限元分析中，采用了SOLID3D加筋混凝土實體單元?；谠囼灥腤-W五參數(shù)破壞準則，簡要的分析了混凝土裂縫的形成原因及其處理方式。
　　 其次，在有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，考慮到受拉縱筋和周圍混凝土的錨固滑移與混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線的下降段，同時還考慮了箍筋加密區(qū)箍筋對混凝土約束的影響，并針對鋼筋混凝土異形截面壓彎柱（包括L形、T形、十字形截面）進行了非

4、線性理論研究，除此之外，以此為例，了解了ANSYS有限元分析程序的分析計算的全過程。經(jīng)過異形截面柱的有限元單元網(wǎng)格劃分，通過ANSYS有限元軟件程序計算得出軸壓比、荷載角度等因素主要影響了異形截面柱構(gòu)件的延性，而且提高配箍率，可以減小縱筋無支撐長度，延緩縱筋的壓曲，導(dǎo)致了異形柱延性明顯提高。除此之外，混凝土強度等級對異形柱延性也同樣有比較明顯的影響。
　　 最后，本文采用大型通用有限元程序ANSYS12.0，只針對十字形截面的鋼