梁柱節(jié)點(diǎn)的案例
“梁柱定位箍筋”技術(shù)：解決節(jié)點(diǎn)施工難問題！
鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)處受力比較集中，是框架結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，所以配筋比較多，導(dǎo)致該位置施工難度大，是質(zhì)量問題的高發(fā)區(qū)。對此，廣西建工五建第九分公司自主研發(fā)“梁柱定位箍筋”技術(shù)，不僅解決了梁柱節(jié)點(diǎn)質(zhì)量通病，保證施工質(zhì)量，而且加快施工進(jìn)度，降低成本。
鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)處容易出現(xiàn)以下質(zhì)量問題：
1、節(jié)點(diǎn)內(nèi)鋼筋較多較密，主筋、箍筋間距過大、不垂直
2、沉梁后節(jié)點(diǎn)區(qū)梁柱主筋、箍筋歪斜偏位
3、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)柱箍筋數(shù)量不足
4、梁柱節(jié)點(diǎn)受力破壞
以上質(zhì)量問題容易導(dǎo)致鋼筋驗(yàn)收不過關(guān)，增加整改費(fèi)用；受力后節(jié)點(diǎn)位置破壞，嚴(yán)重影響使用安全。
展開 基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究
新型型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)承載能力的有限元分析[J].科技信息,2011(15):370.
[12] 李幗昌, 姜杰, 蔣奇峰, 李淑杰. 低周往復(fù)荷載作用下鋼管煤矸石混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的有限元分析[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,27(02):260-265.
[13] 姜杰. 鋼管煤矸石混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)荷載作用下的有限元分析[D]. 沈陽建筑大學(xué),2011.
[14] 王張鵬. 混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)有限元分析[J].土木建筑工程信息技術(shù),2010,2(02):78-82.
[15] 俞家歡, 陳春紅. 鋼骨-鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)動(dòng)力性能的ANSYS有限元分析[J].科技信息,2009(01):41-42.
[16] 邱陽. 型鋼高強(qiáng)混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能及非線性有限元分析[D].重慶大學(xué),2008.
[17] 覃浩. 天津數(shù)字電視大廈型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)受力性能有限元分析[D].天津大學(xué),2008.
[18] 邱捷. 新型鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能的有限元分析[D].河海大學(xué),2007.
[19] 張大長, 韓麗婷, 孫偉民, 野口博. 節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)后鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)剪切性能的二維有限元分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2005(03):98-106.
[20] 宋彬彬, 付功義, 虞曉文. 圓鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)有限元分析[J].低溫建筑技術(shù),2005(02):49-50.
[21] 沈珉, 佟景偉, 李鴻琦, 等. 超高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的有限元分析[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),1999(03):130-133.
[22] 佟景偉, 陸海翔, 沈珉, 等. 超高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同強(qiáng)度等級混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的模型實(shí)驗(yàn)與有限元分析[J].實(shí)驗(yàn)力學(xué),1998(03):81-88.
[23] 莊茁, 張帆, 岑松, 等.
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展開 梁柱節(jié)點(diǎn)高低標(biāo)號混凝土如何攔截？承插板工藝！
來源：建筑工程魯班聯(lián)盟
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正文如下：
根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，梁柱節(jié)點(diǎn)處，當(dāng)柱混凝土強(qiáng)度高于樓層梁板時(shí)，以混凝土強(qiáng)度50N/mm2為一級，凡柱混凝土強(qiáng)度等級高于梁板混凝土強(qiáng)度等級不超過一級者，梁柱節(jié)點(diǎn)處的混凝士可隨梁板混凝士一同澆筑，當(dāng)超過一級的，梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土強(qiáng)度等級同本層框架柱。
施工時(shí)該梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土需要分兩次澆筑，先澆筑柱再澆筑梁，但是由于梁柱接頭鋼筋密，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，施工空間小，梁柱接頭高低標(biāo)號混凝土的攔截問題是一個(gè)長期困擾施工的技術(shù)難題。
目前現(xiàn)場都是采用鋼絲網(wǎng)+焊接鋼筋頭固定進(jìn)行攔截，但受限于施工困難，施工時(shí)間長，鋼絲網(wǎng)難以攔設(shè)到位，大量混凝土漿從梁側(cè)、梁底空隙部位流入梁中，導(dǎo)致梁底色差大，焊接鋼筋頭的焊渣掉落梁底模板上，清除困難，拆模后混凝土觀感質(zhì)量差，同時(shí)由于焊接鋼筋攔截時(shí)不可避免對縱向受力鋼筋有所損傷，存在結(jié)構(gòu)安全隱患。
湖南順天建設(shè)集團(tuán)有限公司采用梁柱節(jié)點(diǎn)高低標(biāo)號混凝土攔截承插板工藝，利用鋼筋廢料，制作定型化、可周轉(zhuǎn)利用的鋼筋承插板，可以輕松解決混凝土攔截質(zhì)量差，拆模后混凝土觀感質(zhì)量差，人工、材料耗費(fèi)多、攔截施工時(shí)間長等問題，提高主體結(jié)構(gòu)的混凝土施工質(zhì)量。
適用范圍：
適用于梁柱節(jié)點(diǎn)處的混凝+強(qiáng)度等級超過一級，且框架梁縱向受力鋼筋橫向留有一定間隔，梁柱節(jié)點(diǎn)高低標(biāo)號混凝土需采取攔截措施的。
展開 
梁柱節(jié)點(diǎn)滯回分析（OpenSees、ABAQUS）
</p><p><strong>OpenSees梁柱節(jié)點(diǎn)視頻教程，可以在如下鏈接觀看：</strong></p><p><strong>http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c16557</strong></p><p><br></p><p><br></p><p><strong>1.2 裝配式節(jié)點(diǎn)建模方法：</strong></p><p><strong>1、濕式連接裝配式節(jié)點(diǎn)（灌漿套筒）</strong></p><p>可以等同現(xiàn)澆的話，采用1.1節(jié)建模方法，改變套筒的剛度。</p><p><strong>2、 干式連接裝配式節(jié)點(diǎn)</strong></p><p>節(jié)點(diǎn)采用預(yù)應(yīng)力筋、角鋼、阻尼器等，此類節(jié)點(diǎn)，建模方法有所不同。</p><p><br></p><p><strong>二、Abaqus中節(jié)點(diǎn)滯回分析</strong></p><p><strong>2.1 普通節(jié)點(diǎn)4種建模方法：</strong></p><p>1、Abaqus梁單元+子程序（ PQFiber）；</p><p>2、Abaqus超自由度單元（Inp文件建模）；原理同OpenSees中的BeamColumnJoint+Pinching4材料。</p><p>3、Abaqus二維MCFT模型（Inp文件建模）；</p><p>4、Abaqus實(shí)體單元。
展開 裝配式鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)有限元模型仿真(abaqus) ￥280
C3D8R單元有8個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)位移自由度，因此，它能夠模擬三維空間中的變形。C3D8R單元使用降階積分策略，具體來說是一點(diǎn)積分，這可以減少計(jì)算的成本。然而，它可能導(dǎo)致某些數(shù)值問題，如體積鎖定。對于幾乎不可壓縮的材料，C3D8R單元可能會(huì)遇到體積鎖定問題。這是由于單元不能適當(dāng)表達(dá)材料的不可壓縮性質(zhì)，導(dǎo)致過分硬的響應(yīng)。為了解決這一問題，通常會(huì)使用特殊的算法或混合積分規(guī)則。有限元網(wǎng)格劃分如圖所示。
有限元模型的網(wǎng)格劃分
1.3 螺栓預(yù)緊
在有限元分析中模擬螺栓預(yù)緊力的施加是一個(gè)關(guān)鍵步驟，特別是對于螺栓連接的結(jié)構(gòu)組件。正確地施加預(yù)緊力不僅能夠確保模型的接觸狀態(tài)和實(shí)際情況相符，還能夠模擬在實(shí)際加載過程中螺栓預(yù)緊力可能發(fā)生的變化。
螺栓有限元模型
1.4 接觸設(shè)置
在低多層裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的有限元分析中，接觸設(shè)置是模擬結(jié)構(gòu)實(shí)際行為的關(guān)鍵。由于這種結(jié)構(gòu)類型涉及多種部件，如梁、柱、柱底板、連接件、夾板和高強(qiáng)螺栓等，因此確保這些部件之間的接觸關(guān)系準(zhǔn)確模擬是至關(guān)重要的。接觸設(shè)置主要分為焊接和摩擦接觸兩種方式。
1.5 邊界條件
有限元模型的邊界設(shè)置
2 仿真結(jié)果
梁翼緣處微小裂縫的有限元云圖
梁翼緣處屈曲有限元位移云圖
梁翼緣處螺栓孔開裂有限元云圖
荷載-位移曲線
荷載-位移骨架曲線
剛度退化曲線
耗能能力
展開 混凝土梁柱板節(jié)點(diǎn)，滯回曲線問題
ABAQUS梁柱板節(jié)點(diǎn)，跑出來滯回曲線正負(fù)向承載力、滯回環(huán)面積非常對稱，不知道怎么回事，是正常現(xiàn)象嗎，如果不是的話應(yīng)該怎么修改啊。
基于ABAQUS的空間RC梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能分析
結(jié)果驗(yàn)證：
選取北京工業(yè)大學(xué)[參考文獻(xiàn)2]一空間節(jié)點(diǎn)KCJC1、KCJC2試算，驗(yàn)證結(jié)果如下圖4，可見有限元模型結(jié)果能夠很好反應(yīng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力，縮減模型可用于后續(xù)節(jié)點(diǎn)分析。
圖4 驗(yàn)證結(jié)果
三、RC梁柱節(jié)點(diǎn)滯回性能分析
1、節(jié)點(diǎn)變形分析
平面節(jié)點(diǎn)PM
不同抗彎強(qiáng)度比下平面節(jié)點(diǎn)(PM節(jié)點(diǎn))的分析如下圖，由于頁面限制，五個(gè)km只取四個(gè)(D14、D16、D20、D22)做對比：
a 混凝土拉伸損傷
b 混凝土等效塑性應(yīng)變
c 鋼筋米塞斯應(yīng)力
圖5 平面節(jié)點(diǎn)
簡要結(jié)論：隨著梁的配筋直徑變大，由D14增大到D22，梁柱抗彎承載力比的增大，PM節(jié)點(diǎn)的變形又梁端的彎曲破壞向節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞，再向柱端彎曲破壞和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切混合破壞過度。相應(yīng)的模擬結(jié)果展示為，，柱子的拉伸損傷和柱子的混凝土塑性應(yīng)變逐漸增加，更多鋼筋在核心區(qū)和柱端屈服。
空間節(jié)點(diǎn)KJ
不同抗彎強(qiáng)度比下平面節(jié)點(diǎn)(KJ節(jié)點(diǎn))的分析如下圖，由于頁面限制，五個(gè)km只取四個(gè)(D14、D16、D20、D22)做對比：
a 混凝土拉伸損傷
b 鋼筋米塞斯應(yīng)力
圖6 空間節(jié)點(diǎn)
簡要結(jié)論：隨著梁的配筋直徑變大，梁柱抗彎承載力比的增大，空間節(jié)點(diǎn)由于空間的組合效應(yīng)，柱子沿著主軸45°方向空間受力，核心區(qū)和柱子的變形和損傷相比相應(yīng)的平面節(jié)點(diǎn)來的更早更嚴(yán)重。
展開 ABAQUS—鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)滯回模擬的4種方法對比分析
三、總結(jié)
1、對ABAQUS做節(jié)點(diǎn)擬靜力試驗(yàn)數(shù)值模擬的4種方法進(jìn)行建模分析，可應(yīng)用于鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)、ECC節(jié)點(diǎn)、再生混凝土節(jié)點(diǎn)、等同現(xiàn)澆的裝配式節(jié)點(diǎn)等。
2、梁單元不僅計(jì)算時(shí)間較短，而且計(jì)算結(jié)果也與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
3、超自由度單元由于考慮了節(jié)點(diǎn)區(qū)的剪切變形與粘結(jié)滑移，所得捏縮效果最好。
4、實(shí)體單元計(jì)算受網(wǎng)格、本構(gòu)長短、損傷因子等眾多參數(shù)的影響，計(jì)算結(jié)果會(huì)有差異。
5、若數(shù)值模擬更注重滯回曲線的對比，可選用梁單元或者超自由度單元；若注重構(gòu)件的損傷過程，可選用實(shí)體單元。
文章來源：結(jié)構(gòu)工程師
展開 不銹鋼梁柱高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接節(jié)點(diǎn)精細(xì)化有限元分析
模型CAE.rar
不銹鋼梁柱高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接節(jié)點(diǎn).pptx
ABAQUS鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)滯回模擬的4種方法對比分析
<p><strong>一、案例簡介</strong></p><p>采用Abaqus軟件，對現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁柱中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)?zāi)M（滯回分析）。</p><p><strong>采用4種不同的建模方法，對比分析各個(gè)模型的特點(diǎn)與適用性，為構(gòu)件滯回模擬方法的選擇提供參考。</strong></p><p>1、Abaqus梁單元；</p><p>2、Abaqus實(shí)體單元；</p><p>3、Abaqus超自由度單元；</p><p>4、Abaqus二維MCFT模型。
展開 
組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ 138-2016
.……. 62
6. 6 梁柱節(jié)點(diǎn)計(jì)算及構(gòu)造........….........……·…............... 69
7 矩形鋼管混凝土框架柱和轉(zhuǎn)換柱….............................. 80
7.1 一般規(guī)定 ...................................…................... 80
7.2 承載力計(jì)算.......................……........…................. 81
7. 3 構(gòu)造措施 …........……....................................…. 88
7. 4 柱腳設(shè)計(jì)及構(gòu)造………..............…......................... 89
7. 5 梁柱節(jié)點(diǎn)計(jì)算及構(gòu)造…........…...........................…. 94
8 圓形鋼管混凝土框架柱和轉(zhuǎn)換柱.........….................. 101
8. 1 一般規(guī)定.......................…........................……. 101
8. 2 承載力計(jì)算........…........................................... 101
8.3 構(gòu)造措施........…........…................…….........…. 107
8. 4 柱腳設(shè)計(jì)及構(gòu)造 .................….........…·…........…. 107
8.5 梁柱節(jié)點(diǎn)形式及構(gòu)造............................................. 113
9 型鋼混凝土剪力墻....
展開 綁定、無摩擦與摩擦接觸的對比分析
采用無摩擦接觸方式對梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模
6、開展梁與柱間為無摩擦接觸的分析。在 Workbench 中復(fù)制該分析系統(tǒng)，并將其重命名為 “無摩擦接觸”。在 Mechanical 中編輯模型，將梁與柱之間的接觸改為無摩擦接觸。重新運(yùn)行仿真，并與摩擦接觸工況下的結(jié)果進(jìn)行對比。圖 6 給出了節(jié)點(diǎn)區(qū)域的變形云圖。可以看出，引入摩擦?xí)p小梁的變形。圖 7 通過繪制接觸狀態(tài)云圖解釋了圖 6 中的差異。從圖 7 中可以觀察到：當(dāng)接觸類型為無摩擦接觸時(shí)，梁表面與柱表面之間發(fā)生相對滑移；而當(dāng)采用摩擦接觸時(shí)，兩個(gè)表面保持粘結(jié)貼合。
（a） 摩擦接觸 （b） 無摩擦接觸
圖 6 接合處的變形等高線圖
(a) 摩擦接觸：接觸面在孔洞 (b) 無摩擦接觸：接觸面在孔
周圍相互貼合（無滑移） 洞周圍發(fā)生相對滑移
圖 7 接觸狀態(tài)比較
采用綁定接觸對梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模
7、對梁與柱之間采用綁定接觸進(jìn)行分析。
在 Workbench 中復(fù)制 “無摩擦接觸” 分析系統(tǒng)，并重命名為 “綁定接觸”。在 Mechanical 中編輯模型，將梁與柱之間的接觸改為綁定接觸。重新運(yùn)行仿真并查看結(jié)果。
展開 鋼筋施工的12個(gè)質(zhì)量通病詳細(xì)總結(jié)，值得學(xué)習(xí)！
12
梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋的制作與安裝
1、框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心部位柱箍筋遺漏
2、框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心部位柱箍筋數(shù)量不足
3、框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心部位柱箍筋堆匝
原因分析：
由于節(jié)點(diǎn)處梁柱鋼筋縱橫豎交叉，鋼筋分布密集，特別是當(dāng)中間柱子有四根或更多根梁相聯(lián)的情況下，采用整體沉梁入模時(shí)，箍筋綁扎困難，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)下部箍筋無法綁扎，因此存在遺漏柱箍筋現(xiàn)象，或箍筋綁扎不到位造成箍筋堆匝現(xiàn)象。
防治措施：
施工時(shí)在節(jié)點(diǎn)處四角增加若干根6mm或8mm的附加縱向短筋（長度與節(jié)點(diǎn)高度相同）；先將柱節(jié)點(diǎn)處箍筋按設(shè)計(jì)圖紙間距焊接在縱向短筋上形成整體骨架（俗稱豬籠），再將整體骨架套入柱縱筋并擱置在樓板模板面上，然后穿梁鋼筋并綁扎或?qū)⒄w骨架焊在節(jié)點(diǎn)處截面高度最大的梁上，最后整體沉梁入模。為防止附加縱向短筋位置與柱縱筋沖突而造成套箍困難，附加縱向短筋應(yīng)偏離箍筋角部約5cm。采用該法可很好地保證節(jié)點(diǎn)處柱箍筋的間距與數(shù)量，實(shí)施效果較好。需要說明的是，焊接時(shí)焊點(diǎn)要適可而止，絕不能焊傷箍筋和梁柱鋼筋。
已焊好尚未套進(jìn)柱內(nèi)的梁柱節(jié)點(diǎn)處的加密箍
準(zhǔn)備套進(jìn)柱內(nèi)的梁柱節(jié)點(diǎn)處的加密箍
與梁鋼筋籠一起沉入柱內(nèi)的梁柱節(jié)點(diǎn)處的加密箍
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二、模型制作
模型4根L型框架柱采用長度為700mm的5根矩形截面木條拼接而成，中間用熱熔膠進(jìn)行可靠粘結(jié)，之后將矩形梁以首層至頂層的順序依次用熱熔膠粘結(jié)至L型柱相應(yīng)位置，將結(jié)構(gòu)粘結(jié)成一個(gè)整體，并保證梁柱的垂直狀態(tài)。摩擦阻尼器兩端用熱熔膠固定在上下樓層的兩個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)處。交叉棉繩采用鎖扣的方式在梁柱節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行固定，并用熱熔膠進(jìn)行粘結(jié)，以保證節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，提高模型整體的穩(wěn)定性。最后將模型柱腳用熱熔膠與底板進(jìn)行可靠粘結(jié)，保證加載過程中的可靠性。
三、材料及阻尼器參數(shù)
應(yīng)用LDS-5 電子拉力試驗(yàn)機(jī)對模型制作所用的材料及摩擦阻尼器進(jìn)行了試驗(yàn)分析[10]。模型框架所用材料為中密度纖維板，圖4為中密度纖維板應(yīng)力應(yīng)變曲線，計(jì)算時(shí)采用簡化理想彈塑性模型，初始彈性模量取測量平均值1000MPa，屈服強(qiáng)度為8.5Mpa。棉繩受拉力學(xué)性能如圖5，試驗(yàn)采用的棉繩長度與模型中相同。
摩擦阻尼器滯回模型如圖6所示，阻尼器屈服力Fd可通過改變接觸面壓力大小進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)樽畲箪o摩擦力稍大于滑動(dòng)摩擦力，造成試驗(yàn)所得滯回曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)處產(chǎn)生一個(gè)尖角，見圖6(a),為簡化計(jì)算，有限元分析時(shí)取理想滯回模型進(jìn)行計(jì)算，如圖6(b)[11]。
四、有限元分析
4.1 中密度纖維板框架結(jié)構(gòu)模型
根據(jù)木質(zhì)多層框架結(jié)構(gòu)模型尺寸，建立了有限元模型，如圖7所示。采用ABAQUS中兩節(jié)點(diǎn)線形梁單元B31模擬框架梁柱，框架節(jié)點(diǎn)按剛接簡化處理。有限元計(jì)算時(shí)采用非線性彈簧單元SpringA模擬棉繩的非線性力學(xué)特性，受拉剛度取2N/mm，受壓剛度為0。采用連接單元CONN3D2模擬摩擦阻尼器。通過設(shè)置連接單元的初始剛度和屈服荷載，以實(shí)現(xiàn)摩擦阻尼器特性。此分析模型Fd取30N，初始剛度取60N/mm。
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