第33卷第5期 2016年9月
土木工程与管理学报 Journal of Civil Engineering and Management
Vol.33 No.5 Sep.2016
基于ABAOUS二次开发的RC框架结构屈服机制
罗维刚“，陶晏偶b，宋一容
（兰州理工大学a.土木工程学院；b.甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，甘肃兰州730050）
摘要：为了研究水平荷载作用下钢筋混凝土现浇楼板对框架结构屈服机制的影响，首先验证了适用于 ABAQUS非线性纤维梁单元用户材料子程序的准确性，在此基础上，建立带有楼板及其钢筋的框架模型和空框架模型，分析结构变形方式、各榻框架节点梁柱内力分配以及节点受拉区板筋的参与工作范围。研究表明，现浇楼板影响空间框架结构“强柱弱梁"届服机制的实现；框架节点受拉区板筋内力和参与工作范围随着框架侧
分析。
关键词：框架结构；屈服机制；ABAQUS二次开发；有效翼缘宽度
中图分类号：TU375.4
文献标识码：A文章编号：2095-0985(2016)05-0001-05 TheRCFrame StructureFailureMode BasedonABAQUSSecondaryDevelopment
LUO Wei-gang", TAO Yu-ru', SONG Yi-rong
(a. School of Civil Engineering; b. Key Laboratory of Disaster Prevention and Mitigation
in Civil Engineering of Gansu Province, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China) Abstract: In order to study the failure mode of the cast-in-place RC frame structure under horizontal load, the accuracy of the nonlinear fiber beam element which is suitable for ABAQUS software is verified first. Then, regular RC frame structures and RC frame structures with monolithic slab are established separately to analyze the structural deformation patterns, the internal forces of frame beams and columns and the effective flange width at the tension zone of the frame joints. Numerical results indicate that it is difficult for the RC frame structure with monolithic slab to achieve the failure mode of "strong column-weak beam". Besides, the slab rebar force and the effective flange width at the tension zone of the frame joints become greater as the frame displacement increases. What's more, the effective flange width at the tension zone of the frame joints cannot be approximated suggested as 6 times slab thickness, lateral displacement and other seismic fortification intensity should be taken into account Key words : frame structure; failure mode; ABAQUS secondary development; effective flange width
“强柱弱梁”是我国建筑结构抗震设计的基本原则，然而，实际震害调查结果表明[1,2]现浇 RC框架结构出现了“柱脚柱头”的破坏机制，主要原因是忽略了楼板对梁的巨大“增强效应[3]。楼板在框架结构中具有凝聚竖向荷载将其传递给竖向构件，协调水平构件的变形以及保持框架结构整体性的重要作用。有效翼缘宽度确定是考虑
收稿日期：2016-01-11修回日期：2016-04-28
现浇楼板对框架梁影响的前提条件。我国现行设计规范仅对T形、I形、倒L形截面受弯梁位于受压区的有效翼缘宽度取值，未规定梁端有效翼缘宽度取值。国内学者对梁端受拉区板筋参与工作研究较少且结论各异，文献[4~6]通过试验及有限元模拟认为框架节点受拉区板内钢筋参与梁受弯，考虑范围可近似取梁侧6倍板厚，然而并未明
作者简介：罗维刚（1975-），男，甘肃景泰人，副教授，硕士，研究方向为钢筋混凝土结构（Email：luowg@lut.cn）基金项旁-冉数糖建设科技攻关项目（JK2013-18）