• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

基于软化拉-压杆模型的RC空间边节点抗剪承载力计算方法

李振宝 郝娜 崔燕伟 宋坤

李振宝, 郝娜, 崔燕伟, 宋坤. 基于软化拉-压杆模型的RC空间边节点抗剪承载力计算方法[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(1): 1-9. doi: 10.11899/zzfy20190101
引用本文: 李振宝, 郝娜, 崔燕伟, 宋坤. 基于软化拉-压杆模型的RC空间边节点抗剪承载力计算方法[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(1): 1-9. doi: 10.11899/zzfy20190101
Li Zhenbao, Hao Na, Cui Yanwei, Song Kun. Shear Capacity Calculation Method of Reinforced Concrete Frame Spatial Exterior Joints Using Softened Strut and Tie Model[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(1): 1-9. doi: 10.11899/zzfy20190101
Citation: Li Zhenbao, Hao Na, Cui Yanwei, Song Kun. Shear Capacity Calculation Method of Reinforced Concrete Frame Spatial Exterior Joints Using Softened Strut and Tie Model[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(1): 1-9. doi: 10.11899/zzfy20190101

基于软化拉-压杆模型的RC空间边节点抗剪承载力计算方法

doi: 10.11899/zzfy20190101
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51508493

河北省博士后科研项目 B2016005003

详细信息
    作者简介:

    李振宝, 男, 生于1962年。教授。主要从事工程结构抗震研究。E-mail:lizb@bjut.edu.cn

    通讯作者:

    郝娜, 女, 生于1992年。硕士研究生。主要从事工程结构抗震研究。E-mail:haona6710163.com

Shear Capacity Calculation Method of Reinforced Concrete Frame Spatial Exterior Joints Using Softened Strut and Tie Model

  • 摘要: 实际地震作用是多维的、随机的,框架节点在2个方向同时受力,其抗震能力相比于单向地震作用会降低。目前,对节点核心区在2个方向同时受力时抗剪承载力的研究尚未完善。在双向受力下,节点核心区2个方向传来的剪力形成合剪力作用面,在节点核心区内部形成不同于单向受力下的斜向斜压杆。本文基于软化拉-压杆模型,针对水平双向受力相同的空间边节点,在合剪力作用面内建立抗剪承载力计算模型,确定空间边节点核心区斜压杆以及钢筋拉杆的计算方法。利用有限元软件建立不同参数空间边节点模型,并收集部分空间节点试验数据,将剪力计算值与模拟值或试验值进行对比。结果表明,基于软化拉-压杆模型建立的双向受力下钢筋混凝土框架,其边节点抗剪承载力计算值与模拟值或试验值吻合良好。
  • 图  1  空间边节点受力示意图

    Figure  1.  Schematic plot of the force of spatial exterior joints

    图  2  空间边节点抗剪机制

    Figure  2.  Shear-resisting mechanism of spatial exterior joints

    图  3  空间节点软化拉-压杆模型示意图

    Figure  3.  Softened strut-and-tie model(SSTM)of spatial joints

    图  4  空间边节点软化拉-压杆模型

    Figure  4.  Softened strut and tie model of spatial joints

    图  5  荷载位移曲线模拟值与试验值对比

    Figure  5.  Comparison of load-displacement curve between test results and simulated results

    图  6  模型示意图

    Figure  6.  Schematic plot of model

    表  1  有限元模拟值与试验值对比

    Table  1.   Comparison of simulated results and test results

    对比项 屈服荷载/kN 屈服位移/mm 峰值荷载/kN 峰值位移/mm 极限荷载/kN 极限位移/mm
    试验值 139.9 13 163.9 45 152.8 60
    模拟值 148.4 11.5 161.8 41.8 137.6 54.6
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    表  2  空间边节点参数及计算值与模拟值对比

    Table  2.   Comparison of spatial joints between calculated results and simulated results

    模型编号 节点形式 hb/mm hc/mm fck/MPa 轴压比 柱纵筋配筋 箍筋配筋 计算值Vjh, c/kN 模拟值Vjh, a/kN Vjh, c/Vjh, a
    B-1 边节点 450 400 27.9 0.1 12C18+4C22 A10@50 474.17 550.09 0.862
    B-2 边节点 450 400 27.9 0.1 12C18+4C22 A12@50 484.77 573.71 0.845
    B-3 边节点 450 400 27.9 0.15 12C18+4C22 A10@50 486.51 552.99 0.879
    B-4 边节点 450 400 27.9 0.3 12C18+4C22 A10@50 524.57 589.44 0.890
    B-5 边节点 450 400 27.9 0.3 12C18+4C22 A12@50 535.17 602.73 0.888
    B-6 边节点 450 400 27.9 0.45 12C18+4C22 A10@50 564.20 616.74 0.915
    SP1 角节点 250 220 34.3 0.2 16D13 A6@80 216.18 262* 0.825
    SP2 角节点 250 220 29.1 0.6 16D13 A6@80 225.73 247.8* 0.911
    SP3 角节点 250 220 29.1 0.6 16D13 A10@80 253.41 275.8* 0.919
    注:fck为混凝土轴心抗压强度标准值;Vjh, a值中上标*的为试验值。
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-15
  • 刊出日期:  2019-03-01

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