近年來(lái),我國(guó)政府大力推廣預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu),其中,全裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)具有安裝快速、施工污染少等優(yōu)點(diǎn)。全裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)在遭遇爆炸沖擊、不受控制的火災(zāi)和車(chē)輛撞擊等偶然荷載作用時(shí),能否保持其穩(wěn)固性值得研究。本文以全裝配式混凝土框架子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)為基礎(chǔ),分析其在中柱移除過(guò)程中抗連續(xù)性倒塌的受力機(jī)理,同時(shí)利用有限元軟件ABAQUS對(duì)試件分別進(jìn)行精細(xì)化有限元分析,并建立整樓RC框架模型研究了框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的受力性能。本文主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:(1)本文利用PKPM設(shè)計(jì)了一棟空間框架結(jié)構(gòu),提取底層框架子結(jié)構(gòu)按照1/2比例縮尺,設(shè)計(jì)了三個(gè)框架子結(jié)構(gòu)試件,包括兩個(gè)全裝配式試件(PC1、PC2)和一個(gè)現(xiàn)澆試件(RC),每個(gè)試件分別包含三根柱兩根梁,裝配式試件梁柱采用插梢桿-牛腿-角鋼方式連接。完成了三個(gè)試件的中柱移除擬靜力試驗(yàn)。(2)對(duì)每個(gè)試件荷載位移曲線、每個(gè)階段的梁柱變形曲線、鋼筋和混凝土的應(yīng)變變化曲線等試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了整理,對(duì)比了三個(gè)試件的極限承載能力和極限位移,分析了子結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在中柱移除過(guò)程中的裂縫的發(fā)展和最終的破壞模式,探討了子結(jié)構(gòu)試件在中柱移除過(guò)程中的荷載轉(zhuǎn)換機(jī)制,為有限元模型改進(jìn)連接形式提供數(shù)據(jù)支持。(3)基于試驗(yàn)結(jié)果的整理分析,利用ABAQUS有限元軟件分別建立了試件的精細(xì)化有限元模型,對(duì)試件的受力過(guò)程進(jìn)行非線性有限元模擬,模型曲線與試驗(yàn)曲線吻合良好,最終破壞模式也基本相同,驗(yàn)證了模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)改變裝配式試件模型梁柱連接處插梢桿的參數(shù),比如改變材質(zhì)或增大直徑,進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)連接節(jié)點(diǎn),使其受力性能更加良好,提高全裝配式混凝土結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌二次防御能力。(4)建立了四個(gè)RC框架子結(jié)構(gòu)ABAQUS精細(xì)化有限元模型,通過(guò)Qian K等的試驗(yàn)進(jìn)行了有限元模型的驗(yàn)證,模擬曲線和試驗(yàn)曲線吻合良好。在此基礎(chǔ)上,分別研究了單層平面框架子結(jié)構(gòu)在兩側(cè)不同的邊跨約束下移除中柱過(guò)程中的受力性能、單層空間框架子結(jié)構(gòu)模型考慮樓板作用時(shí)移除框架柱的受力性能和多層空間框架子結(jié)構(gòu)在不同樓層下移除框架柱過(guò)程中的受力性能。分析表明,不同的結(jié)構(gòu)約束的變化對(duì)倒塌跨各個(gè)受力階段的影響均有所不同。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TU37
【部分圖文】：

i 等設(shè)計(jì)了 4 個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)試件，包括 2 個(gè)試件。預(yù)制裝配式梁柱連接采用后澆混凝土于節(jié)點(diǎn)連接區(qū)鋼筋的構(gòu)造設(shè)置，一個(gè)采用焊低周往復(fù)加載試驗(yàn)表明，焊接錨固筋的裝配而 U 型錨固筋的裝配式節(jié)點(diǎn)受力性能差于s 等[14]設(shè)計(jì)了 4 個(gè)預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)個(gè)預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)連接分別為：節(jié)點(diǎn)區(qū)復(fù)合連接和預(yù)留孔洞螺桿螺栓連接。通過(guò)低形式的可靠性，表明幾種連接都能達(dá)到計(jì)算進(jìn)[15]完成了如圖 1.1 所示的 3 個(gè)不同槽長(zhǎng)整體式框架結(jié)構(gòu))中節(jié)點(diǎn)的低周往復(fù)荷載試、耗能能力和剛強(qiáng)度退化等，并通過(guò)通用分間的粘結(jié)滑移，對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行了全過(guò)程模擬，性鉸長(zhǎng)度等。

orkmaz 等[24]為了研究全裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱連裝配式節(jié)點(diǎn)和 1 個(gè)現(xiàn)澆對(duì)比節(jié)點(diǎn)，裝配式節(jié)點(diǎn)形件均為 2/5 比例制作，通過(guò)低周往復(fù)荷載模擬地分析，探討了該連接的抗震受力性能。研究表明可以改進(jìn)連接的受力性能；增強(qiáng)梁底連接強(qiáng)度，全裝配式梁柱常用的連接方式，又稱(chēng)為鉸接連接等[25,26]設(shè)計(jì)了 1/3 比例縮尺的系列全裝配式節(jié)點(diǎn) J 型栓釘連接和 J 型栓釘+夾板角鋼連接，如圖同數(shù)目的加勁肋。所有試件均采用低周往復(fù)荷載點(diǎn)與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的滯回曲線、承載能力、能量耗散式節(jié)點(diǎn)承載能力低于現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)，J 型栓釘連接的而 J 型栓釘+夾板角鋼連接的節(jié)點(diǎn)延性和耗能低反向加載承載力較 1 個(gè)加勁肋試件承載力高于

a) 改進(jìn)前 b) 改進(jìn)后圖 2.2 牛腿-插梢桿連接圖雖然設(shè)置了角型鋼板加強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)連接，但考慮到這種連接節(jié)點(diǎn)的彎矩傳限，介于剛接和鉸接之間，本文在 PKPM 軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，考計(jì)算模型，如圖 2.3 所示。分別為 a)梁柱剛接形式，框架梁與框架柱完節(jié)點(diǎn)區(qū)域既傳遞剪力，又傳遞彎矩，承載能力等同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；b)鉸接，這種連接方式中，框架柱通過(guò)可靠連接，性能與整體現(xiàn)澆柱相當(dāng)，而梁與預(yù)制框架柱在梁端采用鉸接形式，節(jié)點(diǎn)區(qū)域只傳遞剪力，不傳遞彎兩種計(jì)算模型配筋方案，考慮到這種半剛性的連接，最終配筋方案滿(mǎn)足形式。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2850843