【摘要】：建筑結構的抗連續(xù)倒塌越來越成為一個研究重點,相關的研究成果推動了抗連續(xù)倒塌設計規(guī)范的完善,讓趨于多元化復雜化的建筑有了更好的安全性保證。國內外關于連續(xù)倒塌的研究多集中在框架結構、鋼結構,對于預應力結構、框剪結構、大跨度結構研究不夠深入。大跨度預應力框剪結構多應用于輕型體育空間,人員密集,對此類重要結構進行連續(xù)倒塌風險評估和巨震作用下的連續(xù)倒塌機制研究意義重大。本文運用拆除構件法、彈塑性時程分析法對大跨度預應力框剪結構連續(xù)倒塌性能展開研究。主要工作和成果如下:(1)根據(jù)已有成果比較,確定適用于本文結構的方法。運用拆除構件法進行連續(xù)倒塌性能評估,通過瞬時加載法模擬柱子的拆除,選用非線性動力分析方法作為計算方法。比較四種仿真模擬方法,確定采用顯式動力有限元軟件LS-DYNA進行仿真模擬。介紹三種地震作用下的連續(xù)倒塌分析方法,經(jīng)過比較選用時程分析法研究巨震作用下結構的連續(xù)倒塌機制。(2)以南京某輕型體育空間實體工程為參照,運用ANSYS/LS-DYNA建立鋼筋混凝土分離式模型。采用瞬時加載法模擬拆除與剪力墻相連的柱A和中柱B,通過模擬分析得出:拆除柱B的風險遠大于柱A,但都沒有發(fā)生連續(xù)性倒塌,結構抗連續(xù)倒塌能力良好。通過應力云圖的分析對比,深入探討了兩種工況下結構內力重分布的規(guī)律。對拆除構件后,結構的替代荷載傳力途徑進行分析,并根據(jù)研究成果提出抗連續(xù)倒塌設計措施。(3)聯(lián)合運用ATC-63報告和雙頻段選波法選取了兩條天然地震波,一條人工波,對大跨度預應力框剪結構進行巨震作用下的彈塑性時程分析。通過對比總計21個算例,得出以下結論:巨震作用下大跨度預應力框剪結構的構件破壞順序主要受連梁強弱影響;倒塌破壞臨界時間取決于地震波特性,與軸壓比,連梁強弱等因素無關;層間位移角變形準則輔以LS-DYNA提供的倒塌破壞過程圖和底層豎向位移,能夠更精確的界定結構倒塌破壞情況;控制軸壓比能顯著提高大跨度預應力框剪結構的抗連續(xù)倒塌性能,建議將軸壓比控制在0.4-0.55左右;強連梁耗能能力不足,易形成脆性破壞,但能使剪力墻整體性加強,延緩倒塌時間;弱連梁的耗能能力強,有利于整體結構參與地震耗能,增強結構延性,提倡弱連梁強墻肢的設計。以跨高比衡量的強弱連梁的界限取值5應適當放大,以7.5為界限更加合理。
【圖文】：

圖 1.1 1968 年 Ronan Point 公寓煤氣爆炸引發(fā)的連續(xù)性倒塌事故ab1.1 Acontinuous collapse caused by a gas explosion at Ronan Point apartment in 9圖 1.2 1995 年 Alfred p. Murrah 聯(lián)邦政府大廈遭汽車炸彈襲擊前后對比

圖 1.1 1968 年 Ronan Point 公寓煤氣爆炸引發(fā)的連續(xù)性倒塌事故Tab1.1 Acontinuous collapse caused by a gas explosion at Ronan Point apartment in 968
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU312.3

【參考文獻】

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本文編號：2682231