半刚性连接钢-混凝土组合框架拟静力有限元分析

摘要

基于混凝土的塑性-损伤本构模型与钢材的弹塑性混合强化本构模型,采用ABAQUS有限元分析软件,分别对2榀两层单跨方、圆钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架三维实体精细有限元模型进行拟静力分析.模型中考虑钢管与核心混凝土的约束作用及低周反复荷载引起的塑性耗能累积效应,使得滞回曲线、骨架曲线、刚度退化的计算结果与已有拟静力试验结果吻合较好.对构件关键点的应力应变滞回曲线、钢管横向变形系数、塑性耗能分布情况进行分析,结果表明:此类半刚性连接钢管混凝土框架结构具有良好的滞回性能和耗能能力;低周反复荷载使框架结构产生塑性耗能累积效应,方钢管、圆钢管、端板、钢梁局部以及部分螺栓均屈服,钢管的约束作用使得核心混凝土强度超过其轴心抗压强度;端板、钢管混凝土柱为主要的耗能构件,钢梁、螺栓的塑性耗能较少.