梁纵筋拉结锚固性能对连续倒塌的影响

摘要

本文为了对梁纵筋拉结锚固性能对抗连续倒塌的影响进行分析，采用ABAQUS通用有限元软件进行分析，主要内容如下：
　　1、利用结构力学知识推倒了框架结构在“梁机制”、“悬链线”机制下的承载力公式，证明了“悬链线”机制是连续倒塌过程中的最后一道防线，明确了研究纵向受力钢筋对于结构抗连续倒塌的意义所在；
　　2、采用ABAQUS软件中非线性弹簧单元与接触“罚”单元两种接触模拟方法，对一模型进行对比分析，得到过盈量这一重要参数，并分析了两种方法的优劣势所在；
　　3、采用ABAQUS软件中接触“罚”单元对粘结锚固进行模拟，分析了轴压比、箍筋间距、锚固长度及钢筋根数、排数对于粘结滑移的影响。结果表明：
　　（1）粘结锚固作用主要由接触面上的混凝土受拉强度控制，主要破坏形态为混凝土受拉破坏。
　　（2）轴压比对与钢筋与混凝土间的粘结锚固性能基本没有影响。
　　（3）箍筋间距的减小有利于提高其对与混凝土的约束作用，因此可以提高钢筋与混凝土间的粘结锚固效果，建议在结构设计中考虑连续倒塌作用时提高箍筋配筋率。
　　（4）粘结破坏先于钢筋破坏，说明规范中对于基本锚固长度的规定可以满足粘结锚固的需要，但锚固长度对于提高悬链线作用下的残余结构承载力有积极的作用，建议取a1.2l。
　　（5）随着钢筋根数、排数的增加，钢筋的最大应力明显降低，建议单排布置钢筋，每排钢筋的根数不要超过6根。
　　（6）对于HRB400级钢筋而言，基本锚固长度下，钢筋的可利用强度超过了规范中设计长度的要求，并有所提高。建议可以提高15％（2/414KN mm）使用。
　　以上结论是在对结构局部的分析中得到的，但对于其他相似结构参考、借鉴所用，以减少连续倒塌对于结构的破坏和影响。

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第1章 绪 论

1.1 连续倒塌背景资料

1.2 拉结锚固背景资料

1.3 研究的目的和意义

第2章 连续倒塌机制

2.1 两种机制

2.2 梁机制承载力分析[44]

2.3 悬链线机制承载力分析[45]

2.4 梁机制、悬链线的共同作用

2.4 本章小结

第3章 单元介绍及相关参数

3.1 粘结滑移单元介绍

3.2 本构关系及各项参数

3.3 本章小结

第4章 变形钢筋锚固性能模拟分析

4.1 理论计算

4.2 模型几何参数

4.3 选择单元及网格划分

4.4 模型分组

4.5 模拟结果与分析

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录一：ABAQUS中的非线性弹簧单元定义语句

附录二：攻读硕士期刊发表的论文以及参加的科研项目

攻读硕士期间发表的论文

攻读硕士期间参加的科研项目

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