Modellierungsmethode des Auflager-Knotens von Auflagersäulen basierend auf einem Mehrfedermodell

ZHAN Xin ,  

QIU Hongxing ,  

LU Weijie ,  

摘要

Das Auflager ist eine typische Konstruktionsform für Stützenfüße in traditionellen Holzbaustrukturen. Unter horizontalen Lasten neigen Holzbalken zum Schwanken. Das Schwankverhalten der Holzbalken zeigt, dass der Fußknotepunkt des Auflagers halbstarr ist, was eine wichtige Rolle bei der Widerstandsfähigkeit der Holzstruktur gegen Querlasten und der Erhaltung der Gesamtstabilität spielt. Es wird eine Modellierungsmethode für den schwingenden Holzstützen-Fußpunktknoten vorgeschlagen, bei der am Fußpunkt eine Reihe axialer Federn angeordnet wird, um den Kraftzustand an der Kontaktfläche zwischen Stützenfuß und Fundamentstein zu simulieren. Basierend auf der OpenSees-Plattform wurde ein entsprechendes numerisches Modell erstellt, dessen Wirksamkeit durch den Vergleich mit einem detaillierten Finite-Elemente-Modell und zahlreichen experimentellen Daten aus relevanten Veröffentlichungen validiert wurde. Gleichzeitig wurden Einflussfaktoren auf diese Modellierungsmethode analysiert, einschließlich der Steifigkeit der Federn am Fußkontakt, Verteilungsmuster, Anzahl der Federn und Materialkonstitutiv. Die Ergebnisse zeigen, dass die Methode relativ unempfindlich gegenüber der Kontaktsteifigkeit ist; es wird empfohlen, die berechnete Drucktiefe der Holzstütze als Halbwert des Stützenradius anzunehmen, um die Steifigkeit jeder Feder zu bestimmen; alle drei Verteilungsmuster sind für diese Methode geeignet, und die Anzahl der Federelemente sollte mindestens 10 betragen; bei Holzstützen mit hohem Achsdruck-Verhältnis sollte im Modell ein ElasticPP-Material verwendet werden, das die Plastizität der Federelemente berücksichtigt.

关键词

Holzbau; Auflagersäulen; Fußknoten; Mehrfedermodell; Federelement

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