自1968年Ronan Point公寓倒塌,1995年美國Murrah聯(lián)邦大廈的倒塌以及2009年美國世貿(mào)大廈雙子樓倒塌事件之后,建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌問題逐漸引起各國學術(shù)界的關(guān)注。與此同時,隨著裝配式建筑在我國的興起和發(fā)展,大量的高層大跨結(jié)構(gòu)采用組合結(jié)構(gòu)形式,其中鋼框架-鋼筋混凝土壓型鋼板組合樓板作為較為典型的一種建筑結(jié)構(gòu)形式,在實際工程中被廣泛應用。然而關(guān)于該種結(jié)構(gòu)形式的抗連續(xù)倒塌性能的相關(guān)研究還比較少。在過去的試驗中,多采用二維框架組合樓板進行研究,然而,已有文獻表明,三維效應對結(jié)構(gòu)抗倒塌的影響至關(guān)重要。因此,有必要進行三維組合框架相關(guān)的試驗研究為理論分析、有限元分析及工程應用提供借鑒和參考。本文依托課題“鋼結(jié)構(gòu)體系的防災減災設(shè)計理論及工程應用”(中華人民共和國科學技術(shù)部,2016yfc0701203),采用試驗的方法詳細研究該種結(jié)構(gòu)形式在邊柱失效情況下的抗連續(xù)倒塌性能。在本次試驗當中,組合框架的主梁采用端板連接,而次梁采用腹板雙角鋼連接,組合樓板與鋼框架之間采用抗剪栓釘連接。本文詳細分析了該組合框架在邊柱失效情況下的荷載傳力路徑和傳力機理,并對整個框架在不同階段的抗彎效應,懸鏈線效應,受拉薄膜效應發(fā)揮的作用進行了分析。與此同時,還運用組件法對組合框架中的節(jié)點及樓板與鋼框架的組合效應進行了研究,以期望對后續(xù)研究提供幫助。通過本次試驗,得到如下的重要結(jié)論:(1)三維鋼框架-鋼筋混凝土壓型鋼板組合樓板體系具有良好的抗連續(xù)倒塌性能,且整個框架體系的荷載-位移曲線階段劃分明顯。(2)采用拆除構(gòu)件法進行該框架體系邊柱失效的設(shè)計時,應主要考慮抗彎效應,不應考慮懸鏈線效應,應考慮樓板的受拉薄膜效應對承載力的提高。(3)邊界水平約束的存在,能通過提高懸鏈線效應和板的受拉薄膜效應來提高結(jié)構(gòu)體系整體承載力。(4)通過對比,發(fā)現(xiàn)節(jié)點的剛度對整體框架的力學響應有影響。最后推薦主梁節(jié)點采用端板連接方式。(5)三維框架試驗更能準確反映結(jié)構(gòu)力學行為,且在邊柱失效情況下,二維框架試驗會高估懸鏈線效應,低估抗彎效應,考慮不到三維樓板薄膜效應。本文的創(chuàng)新點:(1)首次采用試驗的方法研究了邊柱失效情況下,主梁節(jié)點采用端板連接的三維鋼框架-鋼筋混凝土壓型鋼板組合樓板的抗連續(xù)倒塌性能。(2)對比二維,三維框架邊柱失效試驗,發(fā)現(xiàn)二維框架不能準確反映整體結(jié)構(gòu)抗力,且低估了抗彎效應,高估了懸鏈線效應。此外,發(fā)現(xiàn)邊界約束條件及節(jié)點剛度對結(jié)構(gòu)整體力學響應有影響。(3)發(fā)現(xiàn)對于該框架體系,在邊柱失效情況下,懸鏈線效應可忽略不計,整體框架在大變形階段主要通過抗彎效應和樓板受拉薄膜效應抵抗豎向荷載。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU398.9
【部分圖文】：

的子結(jié)構(gòu)作為研究對象。處于結(jié)構(gòu)中不同位置的柱子失效會造成不同的影響，在結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌研究中，一般把柱子失效的情況劃分為三類：中柱失效，邊柱失效和角柱失效，對于這三種情況在結(jié)構(gòu)中所取子結(jié)構(gòu)的范圍及失效柱位置見圖2.1。

圖 2.2 梁的壓拱效應Figure 2.2 Compressive arch action in a beam變形情況下，梁受均布荷載作用時，由梁的抗彎效應來抵抗的撓曲，并沿著梁的截面產(chǎn)生拉應變和壓應變。在鋼筋混凝的抗壓強度遠遠大于其抗拉強度，拉應變遠遠大于壓應變，產(chǎn)生凈拉應變，綜合的結(jié)果就是使得整個梁產(chǎn)生向外擴展延于梁的兩端被約束，這種限制作用抑制了梁的伸長，同時在力，這種軸向壓力會幫助混凝土抵抗水平荷載，這種現(xiàn)象被本文的研究對象，鋼梁與鋼筋混凝土-壓型鋼板組合樓板組成于組合梁上翼緣的樓板限制了鋼梁的壓應變產(chǎn)生，鋼梁的拉致凈拉應變的產(chǎn)生，使得組合梁中依然存在壓拱效應。從壓看出，側(cè)向約束對于壓拱效應的產(chǎn)生具有非常大的影響，梁，則梁中所產(chǎn)生的的壓拱效應更明顯。本文研究結(jié)構(gòu)在邊柱

重慶大學碩士學位論文的存在，只要鋼筋未發(fā)生斷裂，就依然存在拉結(jié)的作用，這幫助梁抵抗豎向荷載。而對于本次試驗中的組合梁，由于鋼混凝土壓碎后，同樣具有一定的拉結(jié)力以抵抗豎向荷載。這上部受壓，下部受拉的抗彎效應轉(zhuǎn)化為整根梁受拉力作用形剩余構(gòu)件形成備用荷載路徑以抵抗豎向荷載的作用稱為懸鏈義可見，懸鏈線作用的產(chǎn)生，需要具備兩個必要的因素：1余的構(gòu)件必須是連續(xù)完整的，以形成完備的傳力路徑。例如中，要保證鋼筋的連續(xù)性。而在本文的鋼框架-鋼筋混凝土壓中需要保證節(jié)點的完整性。因此，正確的移柱方法是在不破情況下，移除豎向構(gòu)件。2).周邊需具有良好的水平約束，否力提供支撐，形成懸鏈線。典型二維框架的全過程力-位移曲
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本文編號：2837048