近年來,我國政府大力推廣預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu),其中,全裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)具有安裝快速、施工污染少等優(yōu)點。全裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)在遭遇爆炸沖擊、不受控制的火災(zāi)和車輛撞擊等偶然荷載作用時,能否保持其穩(wěn)固性值得研究。本文以全裝配式混凝土框架子結(jié)構(gòu)試驗為基礎(chǔ),分析其在中柱移除過程中抗連續(xù)性倒塌的受力機(jī)理,同時利用有限元軟件ABAQUS對試件分別進(jìn)行精細(xì)化有限元分析,并建立整樓RC框架模型研究了框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的受力性能。本文主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:(1)本文利用PKPM設(shè)計了一棟空間框架結(jié)構(gòu),提取底層框架子結(jié)構(gòu)按照1/2比例縮尺,設(shè)計了三個框架子結(jié)構(gòu)試件,包括兩個全裝配式試件(PC1、PC2)和一個現(xiàn)澆試件(RC),每個試件分別包含三根柱兩根梁,裝配式試件梁柱采用插梢桿-牛腿-角鋼方式連接。完成了三個試件的中柱移除擬靜力試驗。(2)對每個試件荷載位移曲線、每個階段的梁柱變形曲線、鋼筋和混凝土的應(yīng)變變化曲線等試驗結(jié)果進(jìn)行了整理,對比了三個試件的極限承載能力和極限位移,分析了子結(jié)構(gòu)試驗在中柱移除過程中的裂縫的發(fā)展和最終的破壞模式,探討了子結(jié)構(gòu)試件在中柱移除過程中的荷載轉(zhuǎn)換機(jī)制,為有限元模型改進(jìn)連接形式提供數(shù)據(jù)支持。(3)基于試驗結(jié)果的整理分析,利用ABAQUS有限元軟件分別建立了試件的精細(xì)化有限元模型,對試件的受力過程進(jìn)行非線性有限元模擬,模型曲線與試驗曲線吻合良好,最終破壞模式也基本相同,驗證了模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,通過改變裝配式試件模型梁柱連接處插梢桿的參數(shù),比如改變材質(zhì)或增大直徑,進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計連接節(jié)點,使其受力性能更加良好,提高全裝配式混凝土結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌二次防御能力。(4)建立了四個RC框架子結(jié)構(gòu)ABAQUS精細(xì)化有限元模型,通過Qian K等的試驗進(jìn)行了有限元模型的驗證,模擬曲線和試驗曲線吻合良好。在此基礎(chǔ)上,分別研究了單層平面框架子結(jié)構(gòu)在兩側(cè)不同的邊跨約束下移除中柱過程中的受力性能、單層空間框架子結(jié)構(gòu)模型考慮樓板作用時移除框架柱的受力性能和多層空間框架子結(jié)構(gòu)在不同樓層下移除框架柱過程中的受力性能。分析表明,不同的結(jié)構(gòu)約束的變化對倒塌跨各個受力階段的影響均有所不同。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU37
【部分圖文】：

i 等設(shè)計了 4 個梁柱節(jié)點試件，包括 2 個試件。預(yù)制裝配式梁柱連接采用后澆混凝土于節(jié)點連接區(qū)鋼筋的構(gòu)造設(shè)置，一個采用焊低周往復(fù)加載試驗表明，焊接錨固筋的裝配而 U 型錨固筋的裝配式節(jié)點受力性能差于s 等[14]設(shè)計了 4 個預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)個預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點連接分別為：節(jié)點區(qū)復(fù)合連接和預(yù)留孔洞螺桿螺栓連接。通過低形式的可靠性，表明幾種連接都能達(dá)到計算進(jìn)[15]完成了如圖 1.1 所示的 3 個不同槽長整體式框架結(jié)構(gòu))中節(jié)點的低周往復(fù)荷載試、耗能能力和剛強度退化等，并通過通用分間的粘結(jié)滑移，對試驗進(jìn)行了全過程模擬，性鉸長度等。

orkmaz 等[24]為了研究全裝配式框架結(jié)構(gòu)梁柱連裝配式節(jié)點和 1 個現(xiàn)澆對比節(jié)點，裝配式節(jié)點形件均為 2/5 比例制作，通過低周往復(fù)荷載模擬地分析，探討了該連接的抗震受力性能。研究表明可以改進(jìn)連接的受力性能；增強梁底連接強度，全裝配式梁柱常用的連接方式，又稱為鉸接連接等[25,26]設(shè)計了 1/3 比例縮尺的系列全裝配式節(jié)點 J 型栓釘連接和 J 型栓釘+夾板角鋼連接，如圖同數(shù)目的加勁肋。所有試件均采用低周往復(fù)荷載點與現(xiàn)澆節(jié)點的滯回曲線、承載能力、能量耗散式節(jié)點承載能力低于現(xiàn)澆節(jié)點，J 型栓釘連接的而 J 型栓釘+夾板角鋼連接的節(jié)點延性和耗能低反向加載承載力較 1 個加勁肋試件承載力高于

a) 改進(jìn)前 b) 改進(jìn)后圖 2.2 牛腿-插梢桿連接圖雖然設(shè)置了角型鋼板加強了節(jié)點連接，但考慮到這種連接節(jié)點的彎矩傳限，介于剛接和鉸接之間，本文在 PKPM 軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，考計算模型，如圖 2.3 所示。分別為 a)梁柱剛接形式，框架梁與框架柱完節(jié)點區(qū)域既傳遞剪力，又傳遞彎矩，承載能力等同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；b)鉸接，這種連接方式中，框架柱通過可靠連接，性能與整體現(xiàn)澆柱相當(dāng)，而梁與預(yù)制框架柱在梁端采用鉸接形式，節(jié)點區(qū)域只傳遞剪力，不傳遞彎兩種計算模型配筋方案，考慮到這種半剛性的連接，最終配筋方案滿足形式。
【參考文獻(xiàn)】

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1 劉巍;徐明;陳忠范;;ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)標(biāo)定及驗證[J];工業(yè)建筑;2014年S1期

2 種迅;孟少平;潘其健;;后張預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土框架梁柱節(jié)點抗震性能試驗研究[J];土木工程學(xué)報;2012年12期

3 陳適才;閆維明;王文明;高杰;;大型預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)梁-柱-疊合板邊節(jié)點抗震性能研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2011年06期

4 竇祖融;王怡;薛偉辰;;低周反復(fù)荷載下裝配整體式混凝土框架邊節(jié)點的抗震性能[J];建筑科學(xué)與工程學(xué)報;2010年02期

5 賈金剛;徐迎;石磊;金豐年;;關(guān)于“連續(xù)性倒塌”定義的探討[J];爆破;2008年01期

6 趙斌,呂西林,劉麗珍;全裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)梁柱組合件抗震性能試驗研究[J];地震工程與工程振動;2005年01期

7 柳炳康,施法科,劉海濤,歐國浩;反復(fù)荷載下預(yù)壓裝配式框架接合部受力性能[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年01期

8 馮健,呂志濤,于長海;預(yù)應(yīng)力及鋼筋混凝土企口接頭受剪性能試驗研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年04期

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1 李易;RC框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計方法研究[D];清華大學(xué);2011年

2 何慶鋒;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能試驗研究[D];湖南大學(xué);2010年

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1 陳超;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌分析[D];華南理工大學(xué);2010年

2 朱洪進(jìn);預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)（世構(gòu)體系）節(jié)點試驗研究[D];東南大學(xué);2006年

本文編號：2850843