方钢管约束钢筋混凝土柱拟静力有限元分析

罗 靓，潘志成，吕 辉

(1.南昌航空大学土木建筑学院，南昌 330063；2.江西省智慧建筑工程研究中心，南昌 330063；3.中南大学土木工程学院，长沙 410075)

钢筋混凝土结构由于易于取材、高强耐久、性能易调和环保等优点，已广泛应用于建筑、桥梁、地下、海洋等工程领域。为推广其在高烈度地震区的应用，有必要对其动力特性和抗震性能进行深入研究，尤其是作为竖向承重构件的柱。目前常用的抗震研究方法包括试验研究和数值分析。试验主要为拟静力试验[1-5](低周往复试验、滞回试验)，侧重于分析轴压比、钢筋强度、纵筋配筋率、箍筋配箍率等因素对峰值承载力、延性等宏观指标的影响，主要规律为：小、中轴压比时，当轴压比增大，承载力增大而位移延性系数减小；高轴压比时，当轴压比增大，承载力和位移延性系数都减小；当钢筋强度、纵筋配筋率、箍筋配箍率的三者之一增大时，抗震性能提高。

数值分析主要为有限元分析[6-9]，通常采用ABAQUS、ANSYS、OPENSEES等软件建立有限元模型和拓展参数分析。戎贤等[6]采用ABAQUS建立十字形钢筋混凝土柱的实体模型进行滞回性能分析，混凝土采用弹塑性本构模型，本构参数按《混凝土结构设计规范》取值，钢筋采用四折线弹塑性本构模型，指出在允许范围内增大纵筋和箍筋的强度等级可有效提高柱的承载力和延性，效果优于增大箍筋配箍率、增大纵筋配筋率。权少华等[7]采用ANSYS建立方形钢筋混凝土柱的实体模型，混凝土为多线性等向强化模型，钢筋为弹塑性本构模型，分析了轴压比、纵筋配筋率、箍筋直径、箍筋间距对抗震性能的影响。……