建筑結(jié)構(gòu)遭受偶然荷載而發(fā)生初始破壞,失效構(gòu)件承受的荷載向周邊構(gòu)件傳遞,內(nèi)力重分布的過(guò)程中造成更多構(gòu)件的破壞,最終引起結(jié)構(gòu)整體倒塌或者與初始破壞不成比例的破壞,這就是結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌。21世紀(jì)初的“911”事件把結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌的研究推向高潮,包括梁柱節(jié)點(diǎn)研究、二維平面框架研究和三維整體結(jié)構(gòu)的研究,隨著鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用,針對(duì)鋼框架-組合樓板結(jié)構(gòu)的研究越來(lái)越多。梁柱節(jié)點(diǎn)是聯(lián)系水平承重構(gòu)件與豎向承重構(gòu)件的關(guān)鍵構(gòu)件,而且其轉(zhuǎn)動(dòng)能力和變形后的軸向抗拉能力決定梁的懸鏈線效應(yīng)的產(chǎn)生和發(fā)展,目前對(duì)傳統(tǒng)焊接節(jié)點(diǎn)和栓接節(jié)點(diǎn)的研究較為成熟,還沒(méi)有針對(duì)具有良好變形能力的反向槽鋼節(jié)點(diǎn)魯棒性能的研究。三維整體結(jié)構(gòu)能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的三維整體效應(yīng),能調(diào)動(dòng)抗彎?rùn)C(jī)制、懸鏈線效應(yīng)、受壓拱效應(yīng)和受拉膜效應(yīng)發(fā)揮作用,但目前對(duì)三維整體結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的研究還不夠成熟,而且多為中柱失效工況下的研究,對(duì)邊柱失效工況的研究很少,邊柱失效工況的受力機(jī)理尚不明確。本文采用拆柱法對(duì)反向槽鋼節(jié)點(diǎn)鋼框架-組合樓板結(jié)構(gòu)邊柱失效工況下的魯棒性能進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)研究,采用組件法對(duì)反向槽鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)研究,以解決一些有待研究的問(wèn)題。主要研究過(guò)程和結(jié)論有以下幾點(diǎn)... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：110 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

RonanPoint公寓角部倒塌

Alfred P.Murrah 聯(lián)邦大樓倒塌事件1995 年 4 月 19 日，一輛載著硝酸銨和燃油的汽車(chē)炸彈造成了美國(guó) AflreMurrah 聯(lián)邦政府辦公大樓的倒塌，168 人死于這次事故，并且有 800 多人受傷辦公大樓是一棟建于 1970 年的 9 層單向樓板鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，三層有一根跨度2.2m 的轉(zhuǎn)換大梁。汽車(chē)炸彈直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)底層一根支承轉(zhuǎn)換大梁的柱子破壞，與根柱子相鄰的兩根柱子在爆炸沖擊波作用下受剪破壞，底層三根結(jié)構(gòu)柱的破壞得轉(zhuǎn)換大梁的跨度從 12.2m 變成了 48.8m，轉(zhuǎn)換大梁所受彎矩作用急劇增大，轉(zhuǎn)大梁受彎破壞導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)塌落并進(jìn)一步引起周?chē)Y(jié)構(gòu)的連鎖倒塌破壞，最終成辦公大樓北側(cè)全部倒塌，倒塌面積接近全樓面積的 1/2，如圖 1.2 所示[8]。(a)爆炸發(fā)生位置（b）整個(gè)東南角圖 1.1 Ronan Point 公寓角部倒塌Fig 1.1 Collapse at a corner of Ronan Point apartment

2001年9月11日，恐怖分子劫持兩架飛機(jī)先后撞擊美國(guó)世界貿(mào)易中心雙子塔，引起大樓內(nèi)發(fā)生大火，受火后不久，兩座塔樓相繼發(fā)生連續(xù)性倒塌，如圖 1.3 所示。這次事故中的遇難者人數(shù)高達(dá) 2998 人，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 2000 億美元。世貿(mào)大廈主體為全鋼筒中筒結(jié)構(gòu)，樓板為空腹桁架-混凝土組合樓板，在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)計(jì)算了偶然荷載的影響，飛機(jī)撞擊的沖擊作用只相當(dāng)于五至六級(jí)地震力作用，結(jié)構(gòu)本身是可以抵御的，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌的原因是飛機(jī)撞擊引起的大火。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院（NIST）[9]采用數(shù)值模擬的方法，研究大樓倒塌的整個(gè)過(guò)程。飛機(jī)撞擊后僅造成塔樓上部局部區(qū)域梁柱和樓板破壞，撞擊引起的大火使得結(jié)構(gòu)外圍的鋼桁架強(qiáng)度和剛度嚴(yán)重下降，無(wú)法提供原始設(shè)計(jì)時(shí)的支撐能力，上部結(jié)構(gòu)塌落撞擊下部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)在巨大的沖擊力作用下破壞，并再次向下沖擊下層結(jié)構(gòu)。如此循環(huán)，形成連鎖反應(yīng)，最終造成雙子大廈的完全倒塌。世貿(mào)大廈倒塌事件把結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌的研究推向最高峰，很多國(guó)家陸續(xù)對(duì)結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌的破壞機(jī)理、提高結(jié)構(gòu)整體性的措施、提高結(jié)構(gòu)抗火性能的設(shè)計(jì)方法等方面給出了詳細(xì)的說(shuō)明。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于組件法的超大承載力端板連接節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角曲線計(jì)算方法[J]. 陳學(xué)森,施剛,趙俊林,郁漢明,魏東.  工程力學(xué). 2017(05)
[2]平面鋼框架結(jié)構(gòu)抗倒塌動(dòng)力試驗(yàn)研究[J]. 謝甫哲,舒贛平.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]框架結(jié)構(gòu)典型梁柱節(jié)點(diǎn)的抗連續(xù)倒塌性能[J]. 陳俊嶺,舒文雅,李金威.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[4]結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范和方法比較[J]. 周健,崔家春,周健.  建筑結(jié)構(gòu). 2015(23)
[5]結(jié)構(gòu)魯棒性研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 李六連,李國(guó)強(qiáng),陸勇,陳素文.  建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2015(05)
[6]方鋼管柱-H形梁栓焊混合連接節(jié)點(diǎn)抗連續(xù)性倒塌性能試驗(yàn)研究[J]. 王偉,李玲,陳以一.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]組件法用于鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)性能分析的研究進(jìn)展[J]. 陳穎智,童樂(lè)為,陳以一.  建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]結(jié)構(gòu)魯棒性及其評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 呂大剛,宋鵬彥,崔雙雙,王閩雄.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(11)
[9]鋼框架端板連接半剛性節(jié)點(diǎn)受力性能分析[J]. 石永久,王萌,王元清,施剛.  工程力學(xué). 2011(09)
[10]建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌及其控制設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀[J]. 江曉峰,陳以一.  土木工程學(xué)報(bào). 2008(06)

博士論文
[1]組合梁平面鋼框架抗連續(xù)倒塌性能研究[D]. 高山.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于消能觀點(diǎn)的結(jié)構(gòu)魯棒性分析與實(shí)現(xiàn)[D]. 方召欣.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]單層三維剛性鋼框架結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌試驗(yàn)研究[D]. 楊成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]鋼框架—組合樓板結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能簡(jiǎn)化評(píng)估[D]. 蔣強(qiáng)福.重慶大學(xué) 2017
[3]鋼框架組合樓板結(jié)構(gòu)在中柱失效下抗連續(xù)倒塌三維整體效應(yīng)研究[D]. 劉劍.重慶大學(xué) 2017
[4]鋼框架子結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能試驗(yàn)研究[D]. 馬亞?wèn)|.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌過(guò)程中動(dòng)力效應(yīng)試驗(yàn)研究[D]. 蔣曲翀.湖南大學(xué) 2014
[6]水平荷載下框架空間作用試驗(yàn)研究與建模分析[D]. 任國(guó)亮.武漢大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3443259