梁纵筋拉结锚固性能对连续倒塌的影响

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本文为了对梁纵筋拉结锚固性能对抗连续倒塌的影响进行分析,采用ABAQUS通用有限元软件进行分析,主要内容如下:  1、利用结构力学知识推倒了框架结构在“梁机制”、“悬链线”机制下的承载力公式,证明了“悬链线”机制是连续倒塌过程中的最后一道防线,明确了研究纵向受力钢筋对于结构抗连续倒塌的意义所在;  2、采用ABAQUS软件中非线性弹簧单元与接触“罚”单元两种接触模拟方法,对一模型进行对比分析,得到过盈量这一重要参数,并分析了两种方法的优劣势所在;  3、采用ABAQUS软件中接触“罚”单元对粘结锚固进行模拟,分析了轴压比、箍筋间距、锚固长度及钢筋根数、排数对于粘结滑移的影响。结果表明:  (1)粘结锚固作用主要由接触面上的混凝土受拉强度控制,主要破坏形态为混凝土受拉破坏。  (2)轴压比对与钢筋与混凝土间的粘结锚固性能基本没有影响。  (3)箍筋间距的减小有利于提高其对与混凝土的约束作用,因此可以提高钢筋与混凝土间的粘结锚固效果,建议在结构设计中考虑连续倒塌作用时提高箍筋配筋率。  (4)粘结破坏先于钢筋破坏,说明规范中对于基本锚固长度的规定可以满足粘结锚固的需要,但锚固长度对于提高悬链线作用下的残余结构承载力有积极的作用,建议取a1.2l。  (5)随着钢筋根数、排数的增加,钢筋的最大应力明显降低,建议单排布置钢筋,每排钢筋的根数不要超过6根。  (6)对于HRB400级钢筋而言,基本锚固长度下,钢筋的可利用强度超过了规范中设计长度的要求,并有所提高。建议可以提高15%(2/414KN mm)使用。  以上结论是在对结构局部的分析中得到的,但对于其他相似结构参考、借鉴所用,以减少连续倒塌对于结构的破坏和影响。
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