本文關(guān)鍵詞：集裝箱模塊化建筑的抗連續(xù)倒塌性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在過去的幾十年中,世界上發(fā)生了一系列建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的事故。連續(xù)倒塌是指結(jié)構(gòu)由于極限事件的偶然荷載沖擊作用產(chǎn)生局部破壞,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生大范圍的局部倒塌或者整體倒塌。多次歷史慘痛教訓(xùn),反映出結(jié)構(gòu)體系在抵抗連續(xù)倒塌方面的缺陷或隱患。合理地設(shè)計結(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)在遭遇偶然荷載作用時不發(fā)生連續(xù)或整體性倒塌,已經(jīng)成為現(xiàn)今世界各國結(jié)構(gòu)工程師們需要正視的一個問題。此外,在大力提倡利用創(chuàng)新技術(shù)實現(xiàn)低碳經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的今天,由可回收型的集裝箱改造而來的模塊化建筑逐漸成為了國外節(jié)能建筑領(lǐng)域的新寵兒,用于居住及辦公的集裝箱模塊化建筑由此應(yīng)運而生。本文對集裝箱模塊化建筑進行抗連續(xù)倒塌性能分析,研究內(nèi)容主要分為以下4部分：(1) 首先對集裝箱模塊間的組合方式進行介紹,并就不同組合方式下結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的構(gòu)件失效及結(jié)構(gòu)倒塌模式進行探索,并推導(dǎo)了考慮集裝箱側(cè)板貢獻的集裝箱箱體的水平抗側(cè)剛度計算公式。同時,本文還對集裝箱模塊角部之間的連接形式進行介紹,并對鉸接和剛接兩種連接形式對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響進行分析,最終選用鉸接形式進行結(jié)構(gòu)抗倒塌性能分析。(2) 其次,本文對單個箱體進行理論受力分析并對一3層典型疊置建筑進行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。參照國內(nèi)外相關(guān)抗連續(xù)倒塌設(shè)計規(guī)范中建議的拆除構(gòu)件法,確定集裝箱建筑結(jié)構(gòu)在各類偶然荷載作用下可能發(fā)生的8種初始失效模式,利用SAP2000有限元軟件對整體結(jié)構(gòu)進行線彈性分析,依據(jù)相應(yīng)的彈性階段破壞準則對結(jié)構(gòu)進行抗連續(xù)倒塌性能評估,并提出一個結(jié)構(gòu)平均倒塌指數(shù)作為評估依據(jù),以對比拆除不同構(gòu)件下結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的強弱。(3) 此外,本文還利用正交試驗法對跨度、失效構(gòu)件所在層數(shù)、抗震烈度、基本風(fēng)壓等影響參數(shù)進行組合,利用SAP2000軟件對整體結(jié)構(gòu)進行線彈性分析,分析不同參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響,并依據(jù)影響規(guī)律提出相關(guān)的設(shè)計建議。(4) 最后,本文利用SAP2000軟件對同一結(jié)構(gòu)在8類初始失效模式下進行豎向的Pushdown非線性分析,得出不同失效模式下結(jié)構(gòu)的剩余承載力,確定了不同部位構(gòu)件失效后結(jié)構(gòu)的破壞順序及最終倒塌模式,并根據(jù)結(jié)構(gòu)最終破壞模式給出設(shè)計建議。最后文章對集裝箱模塊化建筑的抗連續(xù)倒塌性能進行了簡要評價。
【關(guān)鍵詞】：集裝箱 模塊化建筑 抗連續(xù)倒塌 拆除構(gòu)件法 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU312.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 集裝箱模塊化建筑的介紹11-16
• 1.1.1 集裝箱模塊化建筑的定義11-12
• 1.1.2 集裝箱模塊化建筑的特點12-13
• 1.1.3 集裝箱模塊化建筑的研究背景13-15
• 1.1.4 集裝箱模塊化建筑的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2 抗連續(xù)倒塌研究背景及意義16-19
• 1.3 抗連續(xù)倒塌研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.1 抗連續(xù)倒塌國外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.2 抗連續(xù)倒塌國內(nèi)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 現(xiàn)有抗連續(xù)倒塌設(shè)計規(guī)范及方法21-22
• 1.4.1 抗連續(xù)倒塌設(shè)計方法21-22
• 1.4.2 抗連續(xù)倒塌分析方法22
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容22-25
• 第二章 集裝箱建筑的組合方式與受力分析25-51
• 2.1 模塊組合的基本原理及組合方式25-30
• 2.1.1 模塊組合的基本原理25
• 2.1.2 模塊組合方式與可能破壞模式25-30
• 2.2 集裝箱模塊角件及連接件形式與分類30-33
• 2.3 典型多層多跨集裝箱模塊化建筑結(jié)構(gòu)的受力機理分析33-43
• 2.3.1 單個20ft集裝箱的結(jié)構(gòu)布置與受力體系34-35
• 2.3.2 單個20ft集裝箱的結(jié)構(gòu)受力體系分析35-40
• 2.3.3 多層多跨集裝箱建筑的結(jié)構(gòu)布置和受力機理40-41
• 2.3.4 集裝箱結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制指標41
• 2.3.5 三層三跨結(jié)構(gòu)設(shè)計算例41-43
• 2.4 集裝箱角件之間不同連接方式對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響43-50
• 2.4.1 豎向荷載作用下不同角件連接方式對箱體受力的影響44-46
• 2.4.2 水平荷載作用下不同角件連接方式對箱體受力的影響46-48
• 2.4.3 不同角件連接方式對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求48-50
• 2.5 本章小結(jié)50-51
• 第三章 典型集裝箱模塊化建筑的抗連續(xù)倒塌分析51-81
• 3.1 集裝箱模塊化建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化51-54
• 3.2 集裝箱建筑結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能理論分析54-60
• 3.2.1 集裝箱結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌拉結(jié)強度分析54-56
• 3.2.2 拆除構(gòu)件法抗連續(xù)倒塌分析56-60
• 3.2.2.1 集裝箱建筑的8種典型失效模式類型56-58
• 3.2.2.2 各失效模式下結(jié)構(gòu)抗倒塌能力評價58-60
• 3.2.3 結(jié)構(gòu)破壞判定準則60
• 3.3 集裝箱建筑結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能機理分析60-74
• 3.3.1 8種破壞模式下的構(gòu)件拆除分析60-69
• 3.3.2 8種失效模式下的結(jié)構(gòu)設(shè)計69-73
• 3.3.3 8種失效模式的分析結(jié)果與討論73-74
• 3.4 結(jié)構(gòu)平均倒塌指數(shù)74-76
• 3.5 集裝箱角部之間不同連接方式對結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響76-79
• 3.5.1 角件剛接時結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析77
• 3.5.2 角件鉸接時結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析77-79
• 3.6 本章小結(jié)79-81
• 第四章 集裝箱建筑結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能影響參數(shù)分析81-99
• 4.1 不同跨度對集裝箱模塊化建筑的抗連續(xù)倒塌性能的影響81-88
• 4.2 失效構(gòu)件所在層數(shù)對集裝箱模塊化建筑的抗連續(xù)倒塌性能的影響88-92
• 4.3 不同抗震烈度對集裝箱模塊化建筑的抗連續(xù)倒塌性能的影響92-93
• 4.4 不同基本風(fēng)壓對集裝箱模塊化建筑的抗連續(xù)倒塌性能的影響93-98
• 4.5 本章小結(jié)98-99
• 第五章 典型集裝箱模塊化建筑彈塑性階段的抗連續(xù)倒塌分析99-113
• 5.1 Pushdown分析的理論介紹99-100
• 5.2 模型參數(shù)的選擇與應(yīng)用100-102
• 5.2.1 框架非線性鉸的默認生成與指定100-102
• 5.2.2 Pushdown工況的定義102
• 5.3 典型集裝箱模塊化建筑的pushdown數(shù)值分析102-110
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)荷載-位移曲線103-105
• 5.3.2 塑性鉸的分布105-110
• 5.4 集裝箱模塊建筑的抗連續(xù)倒塌性能評價110
• 5.5 本章小結(jié)110-113
• 第六章 結(jié)論與展望113-117
• 6.1 結(jié)論113-114
• 6.2 設(shè)計建議114-115
• 6.3 展望115-117
• 參考文獻117-123
• 致謝123

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