预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱节点有限元分析

摘要

预制装配式部分钢骨混凝土结构作为一种新型的结构形式，具有施工速度快、质量稳定、节能环保等优点，是公认的可持续发展技术，能够为中国建筑事业的发展注入新的活力，具有绿色环保的特点。相对于普通的钢骨混凝土结构，它具有生产周期短、节约能源、减少消耗、清洁生产等许多优点。由于国内目前对预制装配式部分钢骨混凝土结构的研究还处在探索阶段，对其抗震性能的研究还不够完善，在有限元模拟分析方面的成果也较少，相关的试验与有限元模拟的成果也不够系统、完整，这对预制装配式部分钢骨混凝土结构的研究提出了更大的挑战。
　　为了研究预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱节点的力学性能，以满足工程设计中的抗震要求，本文基于已有的中节点、边节点在低周往复荷载作用下抗震性能的试验研究，采用非线性有限元软件ABAQUS建立实体模型对其进行数值分析，并将有限元结果与试验结果从破坏形态、变形情况、应力分布、滞回曲线、骨架曲线、极限荷载、延性系数及耗能能力、强度退化和刚度退化等多方面进行了比较分析。结果表明，有限元模拟的破坏形态与试验的破坏形态基本保持一致，采用规范的损伤塑性模型与本文给出的参数能较好的模拟混凝土的力学性能，有限元模拟的结果与试验结果在一定误差范围内比较吻合，说明本文所采用的有限元的模拟方法是可行的。在此基础上，利用ABAQUS分析了轴压比、混凝土强度、钢材的屈服强度、梁端荷载作用位置对预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱节点的骨架曲线的影响，并得到各参数的影响规律。