【摘要】：近年來建筑結構的防連續(xù)倒塌問題成為我國工程界關注的熱點之一。目前國內(nèi)外學者防控結構連續(xù)倒塌研究主要集中于現(xiàn)澆混凝土結構,對于預制裝配式混凝土結構尚較少有人涉及。傳統(tǒng)裝配式結構在梁柱結合處較為薄弱,其抗連續(xù)倒塌能力較差。而預壓裝配式預應力混凝土結構是一種將預應力技術應用在裝配式結構的一種新型結構體系,有機結合了裝配式結構和預應力混凝土結構二者的優(yōu)點,具有良好的抗震性能。本文為研究預壓裝配式預應力混凝土框架在中柱破壞時的抗連續(xù)倒塌能力,依托于國家自然科學基金項目的支撐,對一榀二層二跨預壓裝配式預應力混凝土框架進行擬靜力試驗,研究了在中柱失效后結構的受力特征與破壞形態(tài)等,得出了結構的荷載-位移曲線,探討了結構的抗連續(xù)倒塌性能與機制;采用有限元軟件Midas/Gen對試驗框架進行數(shù)值模擬分析,通過對其進行非線性靜力Pushdown分析和非線性動力時程分析,進一步探討與驗證結構的抗連續(xù)倒塌性能與機制。本文主要研究內(nèi)容與成果如下:(1)設計制作了一榀二層二跨預壓裝配式預應力混凝土框架。對其進行拆除中柱下的豎向加載擬靜力試驗,獲得了框架各層水平位移、鋼筋應變、梁端轉角、柱腳轉角以及豎向荷載等與中柱加載位移的關系曲線,并結合框架的破壞形態(tài)探討了結構的抗連續(xù)倒塌性能與機制。(2)試驗表明,在加載過程中塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端,框架的混凝土裂縫開展與破壞集中在框架梁梁端與框架柱牛腿結合部,其中靠近中柱端破壞較為嚴重,混凝土壓碎與剝落現(xiàn)象較為明顯,牛腿結合面裂縫較大�？蚣苤鶡o明顯破壞,結構屬于“強柱弱梁”構型;將框架的受力過程分為彈性階段、彈塑性階段、塑性鉸發(fā)展階段以及懸鏈線機制階段四個階段,框架的懸鏈線效應較為明顯,承載力在塑性鉸發(fā)展階段未下降,預應力筋對承載力的提升作用顯著,梁端混凝土壓潰時,預應力筋仍未屈服,結構具有一定的抗連續(xù)倒塌能力。(3)采用有限元軟件對試驗框架進行非線性靜力Pushdown分析,得出了結構在拆除中柱后的鉸狀態(tài)結果和荷載-位移曲線,通過分析荷載-位移曲線以及塑性鉸的開展順序與發(fā)展情況,并與試驗實際情況進行對比,探討并驗證了框架的抗倒塌性能與機制。結果表明,模擬結果與試驗結果吻合度較好,塑性鉸首先出現(xiàn)于梁端且靠近中柱一端發(fā)展更為快速,結構基本上滿足“強柱弱梁”構型,具有良好的抗連續(xù)倒塌能力。(4)采用有限元軟件對試驗框架進行非線性動力時程分析,得出了結構在拆除中柱后的鉸狀態(tài)結果和相關時程曲線,通過分析模擬結果,并與非線性靜力分析結果以及實際試驗結果進行對比,進一步驗證了框架抗連續(xù)倒塌性能與機制。結果表明,結構具有一定的抗連續(xù)倒塌動力能力,其倒塌破壞機制與非線性靜力分析和試驗結果分析得出的規(guī)律較為一致;結構的動力放大系數(shù)超過了GSA等規(guī)范中2.0的限值。
【圖文】：

RonanPoint公寓

AlfredP.Murrah聯(lián)邦政府辦公樓Fig1.1RonanPointApartmentFig1.2AlfredP.MurrahFederalBuilding
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU378.4;TU312.3

【參考文獻】

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