柱间连接型消能子结构有限元模拟及参数分析

摘要

为优化消能子结构设计参数并探究其抗震性能，针对建筑结构中常见的柱间连接型消能子结构，利用ABAQUS软件建立考虑钢材硬化和钢筋与混凝土黏结滑移的消能子结构有限元模型，结合消能子结构拟静力试验结果验证分析模型的准确性和有效性，并对消能子结构梁柱配筋率和混凝土强度等级等设计参数进行优化分析。研究表明：采用Chaboche本构模型能够很好地模拟钢材硬化的规律，通过削减钢筋的卸载刚度可间接模拟钢筋与混凝土黏结滑移引起的强度和刚度退化。消能子结构的承载能力和滞回面积与梁柱配筋率、混凝土强度等级呈正相关，当达到一定值后增幅减缓；在罕遇地震对应的位移状态下，提高混凝土强度等级能显著提高试件的耗能能力；等效黏滞阻尼系数与梁柱配筋率呈负相关，与混凝土强度等级的相关性随加载位移增加而改变；提高柱的配筋率能更显著提高试件在罕遇地震对应位移状态下的割线刚度，当柱配筋率达到一定值后增幅减缓。

关键词

消能子结构 / 有限元 / 剪切型软钢阻尼器 / 骨架曲线 / 耗能能力