【摘要】：近年來建筑結(jié)構(gòu)的防連續(xù)倒塌問題成為我國工程界關(guān)注的熱點之一。目前國內(nèi)外學(xué)者防控結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌研究主要集中于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),對于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)尚較少有人涉及。傳統(tǒng)裝配式結(jié)構(gòu)在梁柱結(jié)合處較為薄弱,其抗連續(xù)倒塌能力較差。而預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一種將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在裝配式結(jié)構(gòu)的一種新型結(jié)構(gòu)體系,有機結(jié)合了裝配式結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)二者的優(yōu)點,具有良好的抗震性能。本文為研究預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架在中柱破壞時的抗連續(xù)倒塌能力,依托于國家自然科學(xué)基金項目的支撐,對一榀二層二跨預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架進行擬靜力試驗,研究了在中柱失效后結(jié)構(gòu)的受力特征與破壞形態(tài)等,得出了結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線,探討了結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能與機制;采用有限元軟件Midas/Gen對試驗框架進行數(shù)值模擬分析,通過對其進行非線性靜力Pushdown分析和非線性動力時程分析,進一步探討與驗證結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能與機制。本文主要研究內(nèi)容與成果如下:(1)設(shè)計制作了一榀二層二跨預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架。對其進行拆除中柱下的豎向加載擬靜力試驗,獲得了框架各層水平位移、鋼筋應(yīng)變、梁端轉(zhuǎn)角、柱腳轉(zhuǎn)角以及豎向荷載等與中柱加載位移的關(guān)系曲線,并結(jié)合框架的破壞形態(tài)探討了結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能與機制。(2)試驗表明,在加載過程中塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端,框架的混凝土裂縫開展與破壞集中在框架梁梁端與框架柱牛腿結(jié)合部,其中靠近中柱端破壞較為嚴重,混凝土壓碎與剝落現(xiàn)象較為明顯,牛腿結(jié)合面裂縫較大�？蚣苤鶡o明顯破壞,結(jié)構(gòu)屬于“強柱弱梁”構(gòu)型;將框架的受力過程分為彈性階段、彈塑性階段、塑性鉸發(fā)展階段以及懸鏈線機制階段四個階段,框架的懸鏈線效應(yīng)較為明顯,承載力在塑性鉸發(fā)展階段未下降,預(yù)應(yīng)力筋對承載力的提升作用顯著,梁端混凝土壓潰時,預(yù)應(yīng)力筋仍未屈服,結(jié)構(gòu)具有一定的抗連續(xù)倒塌能力。(3)采用有限元軟件對試驗框架進行非線性靜力Pushdown分析,得出了結(jié)構(gòu)在拆除中柱后的鉸狀態(tài)結(jié)果和荷載-位移曲線,通過分析荷載-位移曲線以及塑性鉸的開展順序與發(fā)展情況,并與試驗實際情況進行對比,探討并驗證了框架的抗倒塌性能與機制。結(jié)果表明,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合度較好,塑性鉸首先出現(xiàn)于梁端且靠近中柱一端發(fā)展更為快速,結(jié)構(gòu)基本上滿足“強柱弱梁”構(gòu)型,具有良好的抗連續(xù)倒塌能力。(4)采用有限元軟件對試驗框架進行非線性動力時程分析,得出了結(jié)構(gòu)在拆除中柱后的鉸狀態(tài)結(jié)果和相關(guān)時程曲線,通過分析模擬結(jié)果,并與非線性靜力分析結(jié)果以及實際試驗結(jié)果進行對比,進一步驗證了框架抗連續(xù)倒塌性能與機制。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)具有一定的抗連續(xù)倒塌動力能力,其倒塌破壞機制與非線性靜力分析和試驗結(jié)果分析得出的規(guī)律較為一致;結(jié)構(gòu)的動力放大系數(shù)超過了GSA等規(guī)范中2.0的限值。
【圖文】：

RonanPoint公寓

AlfredP.Murrah聯(lián)邦政府辦公樓Fig1.1RonanPointApartmentFig1.2AlfredP.MurrahFederalBuilding
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU378.4;TU312.3

【參考文獻】

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