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(xué)術(shù)界的關(guān)注。與此同時(shí),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(shí)際工程中被廣泛應(yīng)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(yàn)中,多采用二維框架組合樓板進(jìn)行研究,然而,已有文獻(xiàn)表明,三維效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)抗倒塌的影響至關(guān)重要。因此,有必要進(jìn)行三維組合框架相關(guān)的試驗(yàn)研究為理論分析、有限元分析及工程應(yīng)用提供借鑒和參考。本文依托課題“鋼結(jié)構(gòu)體系的防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計(jì)理論及工程應(yīng)用”(中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部,2016yfc0701203),采用試驗(yàn)的方法詳細(xì)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(yàn)當(dāng)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(xì)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(jī)理,并對(duì)整個(gè)框架在不同階段的抗彎效應(yīng),懸鏈線效應(yīng),受拉薄膜效應(yīng)發(fā)揮的作用進(jìn)行了分析。與此同時(shí),還運(yùn)用組件法對(duì)組合框架中的節(jié)點(diǎn)及樓板與鋼框架的組合效應(yīng)進(jìn)行了研究,以期望對(duì)后續(xù)研究提供幫助。通過本次試驗(yàn),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(gè)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(jìn)行該框架體系邊柱失效的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)主要考慮抗彎效應(yīng),不應(yīng)考慮懸鏈線效應(yīng),應(yīng)考慮樓板的受拉薄膜效應(yīng)對(duì)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(yīng)和板的受拉薄膜效應(yīng)來提高結(jié)構(gòu)體系整體承載力。(4)通過對(duì)比,發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的剛度對(duì)整體框架的力學(xué)響應(yīng)有影響。最后推薦主梁節(jié)點(diǎn)采用端板連接方式。(5)三維框架試驗(yàn)更能準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)力學(xué)行為,且在邊柱失效情況下,二維框架試驗(yàn)會(huì)高估懸鏈線效應(yīng),低估抗彎效應(yīng),考慮不到三維樓板薄膜效應(yīng)。本文的創(chuàng)新點(diǎn):(1)首次采用試驗(yàn)的方法研究了邊柱失效情況下,主梁節(jié)點(diǎn)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(duì)比二維,三維框架邊柱失效試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)二維框架不能準(zhǔn)確反映整體結(jié)構(gòu)抗力,且低估了抗彎效應(yīng),高估了懸鏈線效應(yīng)。此外,發(fā)現(xiàn)邊界約束條件及節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)結(jié)構(gòu)整體力學(xué)響應(yīng)有影響。(3)發(fā)現(xiàn)對(duì)于該框架體系,在邊柱失效情況下,懸鏈線效應(yīng)可忽略不計(jì),整體框架在大變形階段主要通過抗彎效應(yīng)和樓板受拉薄膜效應(yīng)抵抗豎向荷載。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)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(duì)象。處于結(jié)構(gòu)中不同位置的柱子失效會(huì)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(duì)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(yīng)Figure 2.2 Compressive arch action in a beam變形情況下，梁受均布荷載作用時(shí)，由梁的抗彎效應(yīng)來抵抗的撓曲，并沿著梁的截面產(chǎn)生拉應(yīng)變和壓應(yīng)變。在鋼筋混凝的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗拉強(qiáng)度，拉應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于壓應(yīng)變，產(chǎn)生凈拉應(yīng)變，綜合的結(jié)果就是使得整個(gè)梁產(chǎn)生向外擴(kuò)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(shí)在力，這種軸向壓力會(huì)幫助混凝土抵抗水平荷載，這種現(xiàn)象被本文的研究對(duì)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(yīng)變產(chǎn)生，鋼梁的拉致凈拉應(yīng)變的產(chǎn)生，使得組合梁中依然存在壓拱效應(yīng)。從壓看出，側(cè)向約束對(duì)于壓拱效應(yīng)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(yīng)更明顯。本文研究結(jié)構(gòu)在邊柱

重慶大學(xué)碩士學(xué)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(duì)于本次試驗(yàn)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(yīng)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(gè)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(diǎn)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
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2837048