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建筑结构学报 2023年第5期44卷 101-113页

作者：师燕超李黎明郭海山李忠献史鹏飞赵博周健刘昊琨郭志鹏天津大学建筑工程学院天津300350 中建科技集团有限公司北京100070

为研究预应力压接装配混凝土框架(PPEFF)结构的抗连续倒塌性能,根据国内外现行抗连续倒塌规程中的拆除构件法,设计并建造了一栋2×2跨带楼板的五层足尺PPEFF结构,进行了结构动力特性测试和顶层角柱失效下的抗连续倒塌试验。通过动力特... 详细信息

为研究预应力压接装配混凝土框架(PPEFF)结构的抗连续倒塌性能,根据国内外现行抗连续倒塌规程中的拆除构件法,设计并建造了一栋2×2跨带楼板的五层足尺PPEFF结构,进行了结构动力特性测试和顶层角柱失效下的抗连续倒塌试验。通过动力特性测试得到了结构的固有频率与阻尼特性,结构实测周期与采用梁柱节点刚接假定的分析结果吻合良好。提出了滑块与双微摩擦面构造及结构柱移除试验方法,能较好地模拟结构柱移除前结构的正常承载状态,操作简便快捷。基于上述方法,开展了移除角柱的抗连续倒塌试验,采用位移计和基于数字图像处理的非接触式位移测量设备,分别获得了顶层角柱失效后的动态响应,两者最大动态位移幅值和残余位移相差不超过3%,吻合良好。试验结果表明,顶层角柱失效后,试验结构在正常使用荷载作用下的抗连续倒塌机制以双向梁悬臂受弯作用为主,楼板作为受拉翼缘提高了梁的悬臂受弯作用,角柱所承担的竖向荷载在剩余结构内进行了重分布,梁内纵向钢筋、楼板钢筋和预应力筋均处于弹性状态,拆柱处悬臂结构最大瞬态转角仅为1/273,PPEFF在顶层角柱失效时具有优异的抗连续倒塌性能。

关键词：预应力压接装配混凝土框架抗连续倒塌角柱失效足尺试验结构柱移除方法动力响应

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装配整体式混凝土梁-柱子结构角柱失效后承载能力试验研究

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建筑结构学报 2020年第11期41卷 68-78页

作者：张望喜庞博易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082

钢筋混凝土框架结构在角柱失效后,与失效角柱相连的两边梁处于弯剪扭复杂受力状态,其承载能力不同于纯弯构件。为评估装配整体式混凝土框架结构在角柱失效后边梁的承载能力,对5个装配整体式梁-柱子结构试件与1个整体现浇梁-柱子结构试... 详细信息

钢筋混凝土框架结构在角柱失效后,与失效角柱相连的两边梁处于弯剪扭复杂受力状态,其承载能力不同于纯弯构件。为评估装配整体式混凝土框架结构在角柱失效后边梁的承载能力,对5个装配整体式梁-柱子结构试件与1个整体现浇梁-柱子结构试件进行单调静力试验。对于装配整体式子结构,考虑了3种节点连接形式(90°弯钩连接、开槽水平搭接、锚固板焊接)和3种扭弯比受力状态(0、0.127、0.254)。通过对比各子结构的破坏形态、承载能力与延性,分析了扭弯比及节点连接形式对边梁承载能力的影响,对比了装配整体式子结构与整体现浇子结构在复杂受力状态下的性能差异。结果表明:在弯扭作用下装配整体式叠合梁承载力随着扭弯比的增加而降低;扭弯比为0.127∶1与0.254∶1时,结构承载力比纯弯结构分别降低了15.9%与40.4%;节点连接形式为90°弯钩连接时,装配整体式叠合梁在复杂受力状态下的性能可以认为与整体现浇梁的相同。

关键词：装配整体式混凝土结构角柱失效连续倒塌静力试验复杂受力状态

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空间框架结构连续倒塌分析与破坏模式控制

空间框架结构连续倒塌分析与破坏模式控制

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作者：完颜斗劲西京学院

学位级别：硕士

Ronan point公寓发生的连续倒塌事件是人们认识连续倒塌破坏的开始,其后连续倒塌破坏事件逐渐走进人们的视野,一直到美国世贸大厦连续性倒塌事件的发生,人们意识到连续倒塌破坏造成的后果对经济和社会的影响越来越严重,连续性倒塌问题... 详细信息

Ronan point公寓发生的连续倒塌事件是人们认识连续倒塌破坏的开始,其后连续倒塌破坏事件逐渐走进人们的视野,一直到美国世贸大厦连续性倒塌事件的发生,人们意识到连续倒塌破坏造成的后果对经济和社会的影响越来越严重,连续性倒塌问题变成了工程领域的热点问题。目前,虽然一些学者进行不少试验与分析,但仍有许多问题没有得到很好的认识和解决。一般地,由于碰撞等原因,角柱失效发生连续倒塌破坏的概率较大,因此本文主要通过钢筋混凝土空间框架试验模型的模型试验和有限元分析,研究这类结构在角柱失效下的抗连续倒塌能力以及相应的提升其抗连续倒塌能力的简易控制方法。主要工作有:（1）设计制作一个相似比为1/3、单层、双向两跨、角柱失效的钢筋混凝土空间框架试验模型,通过静力加载试验方法,研究角柱失效时空间框架试验模型的抗连续倒塌能力,得到失效角柱荷载-位移关系曲线,分析对应的框架梁、板、钢筋和混凝土的应力、应变的发展过程及分布规律,探讨失效角柱位移与框架梁、柱位移之间的关系。试验结果表明,角柱失效空间框架模型结构发生连续倒塌破坏时,先经历弹性工作阶段,接着是塑性阶段和失效阶段等,这些阶段结构从逐渐屈服到完全倒塌,并且伴随着内力重分布。整个倒塌过程表明,失效角柱空间框架结构的连续性倒塌和结构自身的受弯承载力关系较为密切。（2）采用大型有限元分析软件ABAQUS,建立角柱失效时钢筋混凝土空间框架的有限元分析模型,并进行相应结构的有限元分析,得出角柱失效空间框架结构的荷载-位移关系等数据,与试验失效角柱的荷载-位移关系曲线及对应的梁、板得到的相应关系曲线等进行对比分析,结果表明两者吻合较好,说明文中建立的有限元分析模型和计算方法可靠有效,可以较好地分析这类结构的抗连续倒塌破坏过程及主要特点,用于这类结构抗连续倒塌的有限元分析。（3）针对上述角柱失效钢筋混凝土空间框架结构连续倒塌破坏的主要特点,以上述模型试验和有限元分析结果为基础,文中建议4种能够提升这类结构抗连续倒塌能力的简易控制方法,即在失效角柱相邻梁板处增设十字梁、长双梁、单斜梁和三斜梁等。采用ABAQUS软件,分析上述4种增设简易控制方法,通过对比相应的空间框架结构抗连续倒塌能力,来确定上述4中简易控制方法的效果。结果表明,上述4种方法均能够增强失效角柱相邻梁板的整体工作性能,故均可提升这类结构的抗连续倒塌能力,相应的提升效果分别为7.65%、11.36%、16.23%和19.38%,可见三斜梁方法的提升效果比较明显,能够为角柱失效时钢筋混凝土空间框架结构的抗连续倒塌提供设计参考。

关键词：角柱失效钢筋混凝土空间框架连续倒塌模式控制

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