本文關鍵詞：考慮梁板柱空間協(xié)同作用及樓板參數(shù)變化影響的R.C.框架抗連續(xù)倒塌性能仿真分析

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【摘要】：在考慮梁板柱空間協(xié)同作用及樓板參數(shù)變化對R.C框架結構抗連續(xù)倒塌性能影響的研究中,引入了基于實體退化虛擬層合單元理論的非線性有限元方法;由此方法對單層R.C板柱結構的抗倒塌試驗進行了全過程仿真分析,得到的結果與試驗結果基本一致,驗證了該方法對描述R.C板柱結構倒塌過程的合理性及適用性。接著對考慮樓板整體作用和不考慮樓板整體作用的單層框架結構,以及基于正交試驗法思想設計的九個模型(三參數(shù)、三水平)中最柔和最剛樓板的兩個模型,通過拆除構件法進行非線性靜力分析,綜合對比分析結果;并對在拆除不同區(qū)域柱九個正交模型的極限承載力對比分析。整個分析得到樓板對結構抗倒塌性能影響很大,這種影響體現(xiàn)在對結構或構件水平、豎向位移的影響,對結構倒塌機制以及替代傳力路徑的影響;樓板剛度越大,與失效柱相連構件的扭轉越不明顯;但樓板如果過于剛,會抑制梁鉸的出現(xiàn),雖然增強了結構整體性,但對結構延性不利;研究還發(fā)現(xiàn)在樓板較剛時,梁板整體機制的主導由“梁主導”向“板主導”發(fā)生改變,在拆除中柱時,倒塌區(qū)域板形成一塊大的雙向板,梁起類似加勁肋作用;當樓板配筋率在一定合理范圍內,樓板板厚對結構極限承載力的影響最敏感,板底配筋率次之,板頂配筋率影響的敏感度最低。然后基于單層模型建立了考慮樓板整體作用的四層框架模型。通過拆除構件法,發(fā)現(xiàn)樓板剛度的提高使拆除角柱的極限承載力提高的更顯著,其次是拆除邊柱,最后是拆除中柱情況。拆除中柱情況下,各層破壞機制出現(xiàn)的時間從底層到頂層有延遲,在拆除角柱時,出現(xiàn)這種延遲的過程很短。最后綜合單層與多層R.C框架結構的抗連續(xù)倒塌性能,對抗連續(xù)倒塌結構設計提出一些優(yōu)化建議。
【關鍵詞】：連續(xù)倒塌 R.C框架結構 實體退化虛擬層合單元 梁板柱協(xié)同工作 樓板參數(shù)
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU375.4;TU312.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題來源9
• 1.2 課題背景9-11
• 1.2.1 課題背景9-10
• 1.2.2 研究意義10-11
• 1.3 國內外規(guī)范對“抗連續(xù)性倒塌”的相關規(guī)定11-13
• 1.3.1 中國規(guī)范11
• 1.3.2 歐共體規(guī)范11-12
• 1.3.3 英國規(guī)范12-13
• 1.3.4 美國規(guī)范13
• 1.4 國內外研究現(xiàn)狀與不足13-18
• 1.4.1 國內外研究成果與現(xiàn)狀13-16
• 1.4.2 我國抗連續(xù)倒塌研究的不足16-18
• 1.5 本文研究內容18-20
• 第2章 虛擬層合理論的空間實體退化單元20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 空間等參數(shù)單元20-25
• 2.2.1 空間等參數(shù)單元基本推導20-24
• 2.2.2 空間劃分區(qū)塊等參數(shù)單元24-25
• 2.3 空間實體退化等參元25-27
• 2.4 虛擬層合理論下的空間實體退化單元27-28
• 2.5 本章小結28-30
• 第3章 某板柱結構抗倒塌試驗有限元仿真驗證30-49
• 3.1 引言30
• 3.2 試驗概況30-32
• 3.2.1 實驗模型數(shù)據(jù)30-32
• 3.2.2 實驗加載方式32
• 3.3 有限元模型32-35
• 3.3.1 鋼筋混凝土非線性分析中本構關系的選取32-34
• 3.3.2 有限元模型的建立34-35
• 3.4 有限元分析結果與試驗結果比較35-47
• 3.4.1 不同加載方式下荷載位移結果與試驗結果比較35-43
• 3.4.2 有限元的破壞過程（含裂縫）與試驗破壞過程（含裂縫）比較43-47
• 3.5 本章小結47-49
• 第4章 考慮樓板參數(shù)變化影響的單層R.C.框架結構抗倒塌性能分析49-116
• 4.1 引言49
• 4.2 基于正交試驗思想的模型參數(shù)設計49-52
• 4.2.1 正交試驗法概況49-50
• 4.2.2 三個變量參數(shù)的正交試驗設計50-52
• 4.3 框架結構分析模型的建立52-60
• 4.3.1 PKPM（2010v2.1 版）模型的建立52-55
• 4.3.2 非線性有限元程序實體退化單元模型建立55-60
• 4.4 考慮樓板影響下拆除邊柱結構抗倒塌性能分析60-81
• 4.4.1 有限元分析極限荷載下仿真結果62-66
• 4.4.2 框架破壞過程66-71
• 4.4.3 框架鋼筋應力變化曲線分析71-76
• 4.4.4 框架水平位移、荷載-位移曲線分析76-80
• 4.4.5 基于正交試驗法的極限荷載對比分析80-81
• 4.5 考慮樓板影響下拆除中柱結構抗倒塌性能分析81-100
• 4.5.1 有限元分析極限荷載下仿真結果82-87
• 4.5.2 框架破壞過程87-91
• 4.5.3 框架鋼筋應力變化曲線分析91-95
• 4.5.4 框架水平位移、荷載-位移曲線分析95-99
• 4.5.5 基于正交試驗法的極限荷載綜合對比分析99-100
• 4.6 考慮樓板影響下拆除角柱結構抗倒塌性能分析100-114
• 4.6.1 有限元分析極限荷載下仿真結果100-105
• 4.6.2 框架破壞過程105-107
• 4.6.3 框架鋼筋應力變化曲線分析107-109
• 4.6.4 框架水平位移、荷載-位移曲線分析109-113
• 4.6.5 基于正交試驗法的極限荷載綜合對比分析113-114
• 4.7 本章小結114-116
• 第5章 樓板整體作用的空間多層R.C.框架結構抗連續(xù)倒塌性能分析116-130
• 5.1 空間多層分析模型的建立116-117
• 5.2 空間多層框架結構抗力分析117-123
• 5.2.1 極限承載力、應力分析117-118
• 5.2.2 位移、變形分析118-123
• 5.3 空間多層框架結構破壞過程對比分析123-127
• 5.4 框架結構抗連續(xù)倒塌設計建議127-128
• 5.5 本章小結128-130
• 第6章 結論與展望130-134
• 6.1 結論130-133
• 6.2 不足與展望133-134
• 致謝134-135
• 參考文獻135-137

【參考文獻】

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本文編號：1093554