不同柱长径比对外包钢混凝土柱加固的抗震性能研究

张振华，庄立阳

（1.北京武夷房地产开发有限公司 北京101117）

（2.北京城建设计发展集团股份有限公司 北京100037）

0 引言

随着经济的发展，社会需求对建筑业提出了更高的要求，20世纪末期建设的建筑需要加固才可得以继续应用，柱作为建筑的主要承重构件，其加固技术一直是研究的热点[1-2]。

2010年，杜斌[3]等人对钢筋混凝土轴心受压柱采用了粘钢法进行了加固，分析了柱加固后的强度利用率及其构件安全性能。

2015年余勋藩[4]等通过有限元软件ABAQUS中纤维梁单元的应用，模拟湿式外包钢加固混凝土柱的滞回性能，并与试验结果对比，验证有限元模型的合理性。对比发现有限元结果与试验数据吻合较好。

1 有限元模型建立

1.1 单元和连接的选取

模型柱包括：混凝土、钢筋、外包钢、端板，混凝土、外包钢、端板均采用八节点三维实体减缩积分单元，钢筋采用2节点杆单元。

外包钢与钢筋均采用理想弹塑性模型，材料参数按本构关系选取，钢材的泊松比均设置为0.3。因端板变性较小，设置为完全刚体形式，弹性模量为1*1012MPa，泊松比设为0.0001。

混凝土部分与外包钢采用“Tie”相连接，同时混凝土部分与两侧端板亦采用“Tie”相连接，钢筋使用“Embedded”连接嵌入到混凝土中。

1.2 网格划分

ABAQUS中的网格划分直接影响计算的结果与收敛性，因此合理的网格大小划分至关重要，通常刚度较大的部分网格划分需要更细密，弹性模量较小的部件网格划分可稍微变大[5-7]。模型整体网格划分如图1所示。

图1 模型整体网格划分