论文部分内容阅读
框架节点作为框架结构的关键传力部位,同时也是整体框架结构中最薄弱、最易受损的部位,而框架节点的破坏将导致整体框架丧失承载能力,继而导致结构发生倒塌。节点的薄弱性在国内外历次大地震中也被证实了。碳纤维加固技术由于众多优点而被广泛应用于实际工程中。当前国内外对碳纤维复合材料加固钢筋混凝土结构研究的主要对象是梁、柱、板等基本结构构件,主要包括构件的抗剪性能、抗弯性能的加固研究等,针对框架节点的加固研究尤其对带有直交梁和直交板的钢筋混凝土框架节点的加固研究的还较少,加强对框架节点加固方法的研究是非常有意义的。目前对框架节点加固的研究主要依赖于试验,随着非线性有限元方法的成熟与计算机技术的不断发展,使用有限元软件计算作为试验分析的补充是非常有必要的。本文以框架节点为研究对象,以ABAQUS有限元软件为工具,共建立了8个有限元模型,其中2个为对比试件,3个采用碳纤维加固,其余3个采用碳纤维与角钢组合加固,同时考虑了轴压比与碳纤维布层数对节点性能的影响。由于条件限制,同时由于单调加载的荷载-位移曲线接近低周反复加载下的骨架曲线,本文主要对单调加载下的节点有限元模型的计算结果进行了分析。本文首先主要对未加固、碳纤维加固、碳纤维与角钢组合加固试件的计算得到的荷载-位移曲线的屈服荷载、屈服位移、极限荷载、极限位移进行了对比分析,然后对未加固试件与采用不同加固方式加固试件的应力应变进行了详细的对比分析。通过对结果的分析本文主要得到以下结论:采用碳纤维与角钢联合加固的试件较仅进行碳纤维加固的构件的屈服和与极限荷载都有较大提高,明显提高了构件的承载能力,说明碳纤维与角钢进行组合加固是有效的。通过对比混凝土应力可以发现,角钢的加入扩大了核心区的面积,提高节点核心区的抗剪能力;结果还显示轴压比对节点的受力性能有影响,在本文轴压比研究范围内(<0.25),构件的承载能力随轴压比增大而增大,但轴压比对构件的屈服位移影响不大;增加碳纤维布的层数能够提高节点的承载能力,同样对于构件的屈服位移影响不大。