钢筋混凝土梁抗震性能指标分析

华南地震３０卷

１．１梁试验试件尺寸和材料参数描述

本实验共设计６个梁试件，梁试件截面采用对称配筋，保护层厚度取４０ｍｍ，梁的长、宽、高尺寸均采用４５０ｘ２５０×１

６００ｎｌｎｌ，基础的长、宽、高尺寸均采用ｌ３００ｘ５００ｘ５００ｍｎｌ。试件材料参数如表１所示。

裹１试验试件材料参数

Ｔａｂｌｅ１Ｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｅｓｔｓｐｅｃｉｍｅｎ

注：符号Ｄ８代表ＣＲＢ５５０级冷轧带肋钢筋，堕代表ＨＲＢ３３５级钢筋，Ｄ代表ＨＰＢ２３５级钢筋。

１．２梁试验装置介绍

本试验的水平加载装置采用Ｍ２８０１电液伺服

器程控结构试验系统．由５００ＫＮ电液伺服作动

器施加于梁顶。作动器行程２５０ｍｍ．数据采集

使用ＴＤＳ６０２数据采集仪。试验装置如图１所示。

１３有限元模型的建立

建模原理基于静力弹塑性分析（ＰＵＳＨＯＶＥＲ）

方法，用位移单向加载对梁构件进行推覆分析。

梁和基础为混凝土材料．采用三维实体单元

Ｃ３Ｄ８Ｒ．加载板采用３０ｔｏｎｉ厚３００ｘ３００ｍｍ的钢

板。也采用三维实体单元Ｃ３Ｄ８Ｒ，钢筋采用三维

空间杆单元Ｔ３Ｄ２。混凝土的本构关系采用

Ｈｏｇｎｅｓｔａｄ的单轴受压应力一应变关系。钢筋的本

图１试验装置Ｆｉｇ．１Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｆａｃｉｌｉｔｙ

构关系采用双线性强化应力一应变关系。图２给出一个梁有

限元模型。

１．４模拟结果和试验结果对比分析

梁试件试验的加载过程直接用作动筒来施加水平反复荷

载于粱端．并通过仪器记录下的力和位移数据得到梁试件的ｐ△滞回曲线和卜△骨架曲线。ＡＢＡＱＵＳ模拟梁试件试验是

进行单调位移推覆．能够直接得到卜△骨架曲线。试验的

卜△骨架曲线和ＡＢＡＱＵＳ模拟的卜△骨架曲线被绘于同＿

图２梁有限元模型坐标系中，用于对比分析，如图３（此处给出梁Ｌ一５的骨架Ｆｉｇ．２Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ

ｏｆｂｅａｍ

２期万海涛等：钢筋混凝土梁抗震性能指标分析

曲线）所示。同时。对两者的荷载一位移骨架曲线在屈服点、峰值点、极限点这些特征点上的荷载值和位移值也进行对比分析。试件试验是正反两面水平低周反复加载，分析其特征点上的荷载值和位移值，发现试验反向加载时的值较为合理，所以用反向加载时的值和ＡＢＡＱＵＳ模拟值对比．具体见表２。

表２梁骨架曲线上特征点的对比

Ｔａｂｌｅ２Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓｉｎｓｋｅｌｅｔｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆｂｅａｍ

注：试验和ＡＢＡＱＵＳ中的荷载极限点均取荷载峰值点的０．８５倍。

由图３可知．试验的骨架曲线和

ＡＢＡＱＵＳ模拟的骨架曲线形态类似，数

值接近。由表２可知，两者的荷载一位移

骨架曲线在屈服点、峰值点、极限点这

些特征点上的荷载值和位移值也很接近。

均在允许差值范围内。由此可知。

ＡＢＡＱＵＳ建立的分析模型可以较准确地

模拟试验情况．因此通过软件ＡＢＡＱＵＳ

同样可以获取其它不同类型梁的荷载一位

移骨架曲线。

２粱的性能参数分析图３粱Ｌ－５骨架曲线的对比

Ｆｉｇ．３ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｋｅｌｅｔｏｎｃｕｒｖｅｓｆｏｒｂｅａｍＬ－５

由第ｌ节可知，建立的分析模型可以较准确地模拟试验情况，并且可以得到梁的荷载一位移（卜△）骨架曲线，所以用软件ＡＢＡＱＵＳ同样可以获得更多梁的荷载一位移骨架曲线。这里需要指出的是卜△骨架曲线中的荷载是广义荷载。可以包括力和弯矩，位移也是广义

钢筋混凝土梁抗震性能指标分析

作者：万海涛， 韩小雷， WAN Haitao， HAN Xiaolei

作者单位：华南理工大学土木与交通学院,广东,广州,510640

刊名：

华南地震

英文刊名：SOUTH CHINA JOURNAL OF SEISMOLOGY

年，卷(期)：2010,30(3)

1.庄茁;张帆;由小川ABAQUS非线性有限元分析与实例 2005

2.ABAQUS,Inc ABAQUS ufer manual,version 6.7 2007

3.Michael B;Myles P;Marc E PEER structural performance database 2004

4.朱志达;沈参磺在低周反复循环荷载作用下钢筋混凝土框架梁端抗震性能的试验研究 1985(01)

5.石亦平;周玉容ABAQUS有限元分析实例详解 2006

1.季静.韩小雷.郑宜.雷磊.JI Jing.HAN Xiaolei.ZHENG Yi.LEI Lei高层建筑楼层侧向刚度变化控制准则的研究[期刊论文]-结构工程师2006,22(5)

2.侯家健.韩小雷.谭平.焦柯.彭文海.Hou Jia-jian.Han Xiao-lei.Tan Ping.Jiao Ke.Peng Wen-hai随机地震激励下柔性连接双塔连体结构位移参数分析[期刊论文]-工程抗震与加固改造2009,31(3)

3.韩小雷.郑宜.杨坤.赵书宁.王建区.季静.Han Xiaolei.Zheng Yi.Yang Kun.Zhao Shuning.Wang Jianqu.Ji Jing基于能力设计原理的罕遇地震作用下转换层结构设计研究[期刊论文]-地震工程与工程振动2006,26(5)

4.季静.韩小雷.郑宜.王建区.陈勇.杨坤.Ji Jing.Han Xiaolei.Zheng Yi.Wang Jianqu.Chen Yong.Yang Kun基于能力设计原理的双肢剪力墙极限承载力研究[期刊论文]-地震工程与工程振动2006,26(4)

5.王素裹.韩小雷.季静.WANG Su-guo.HAN Xiao-lei.JI Jing ABAQUS显式分析方法在钢筋混凝土结构中的应用[期刊论文]-科学技术与工程2009,9(16)

本文链接：/Periodical_hndz201003003.aspx