考虑梁板柱空间协同作用及楼板参数变化影响的R.C.框架抗连续倒塌性能仿真分析

发布时间：2017-10-25 11:34

  本文关键词：考虑梁板柱空间协同作用及楼板参数变化影响的R.C.框架抗连续倒塌性能仿真分析

  更多相关文章： 连续倒塌 R.C框架结构 实体退化虚拟层合单元 梁板柱协同工作 楼板参数

【摘要】：在考虑梁板柱空间协同作用及楼板参数变化对R.C框架结构抗连续倒塌性能影响的研究中,引入了基于实体退化虚拟层合单元理论的非线性有限元方法;由此方法对单层R.C板柱结构的抗倒塌试验进行了全过程仿真分析,得到的结果与试验结果基本一致,验证了该方法对描述R.C板柱结构倒塌过程的合理性及适用性。接着对考虑楼板整体作用和不考虑楼板整体作用的单层框架结构,以及基于正交试验法思想设计的九个模型(三参数、三水平)中最柔和最刚楼板的两个模型,通过拆除构件法进行非线性静力分析,综合对比分析结果;并对在拆除不同区域柱九个正交模型的极限承载力对比分析。整个分析得到楼板对结构抗倒塌性能影响很大,这种影响体现在对结构或构件水平、竖向位移的影响,对结构倒塌机制以及替代传力路径的影响;楼板刚度越大,与失效柱相连构件的扭转越不明显;但楼板如果过于刚,会抑制梁铰的出现,虽然增强了结构整体性,但对结构延性不利;研究还发现在楼板较刚时,梁板整体机制的主导由“梁主导”向“板主导”发生改变,在拆除中柱时,倒塌区域板形成一块大的双向板,梁起类似加劲肋作用;当楼板配筋率在一定合理范围内,楼板板厚对结构极限承载力的影响最敏感,板底配筋率次之,板顶配筋率影响的敏感度最低。然后基于单层模型建立了考虑楼板整体作用的四层框架模型。通过拆除构件法,发现楼板刚度的提高使拆除角柱的极限承载力提高的更显著,其次是拆除边柱,最后是拆除中柱情况。拆除中柱情况下,各层破坏机制出现的时间从底层到顶层有延迟,在拆除角柱时,出现这种延迟的过程很短。最后综合单层与多层R.C框架结构的抗连续倒塌性能,对抗连续倒塌结构设计提出一些优化建议。
【关键词】：连续倒塌 R.C框架结构 实体退化虚拟层合单元 梁板柱协同工作 楼板参数
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU375.4;TU312.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题背景9-11
• 1.2.1 课题背景9-10
• 1.2.2 研究意义10-11
• 1.3 国内外规范对“抗连续性倒塌”的相关规定11-13
• 1.3.1 中国规范11
• 1.3.2 欧共体规范11-12
• 1.3.3 英国规范12-13
• 1.3.4 美国规范13
• 1.4 国内外研究现状与不足13-18
• 1.4.1 国内外研究成果与现状13-16
• 1.4.2 我国抗连续倒塌研究的不足16-18
• 1.5 本文研究内容18-20
• 第2章 虚拟层合理论的空间实体退化单元20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 空间等参数单元20-25
• 2.2.1 空间等参数单元基本推导20-24
• 2.2.2 空间划分区块等参数单元24-25
• 2.3 空间实体退化等参元25-27
• 2.4 虚拟层合理论下的空间实体退化单元27-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第3章 某板柱结构抗倒塌试验有限元仿真验证30-49
• 3.1 引言30
• 3.2 试验概况30-32
• 3.2.1 实验模型数据30-32
• 3.2.2 实验加载方式32
• 3.3 有限元模型32-35
• 3.3.1 钢筋混凝土非线性分析中本构关系的选取32-34
• 3.3.2 有限元模型的建立34-35
• 3.4 有限元分析结果与试验结果比较35-47
• 3.4.1 不同加载方式下荷载位移结果与试验结果比较35-43
• 3.4.2 有限元的破坏过程（含裂缝）与试验破坏过程（含裂缝）比较43-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第4章 考虑楼板参数变化影响的单层R.C.框架结构抗倒塌性能分析49-116
• 4.1 引言49
• 4.2 基于正交试验思想的模型参数设计49-52
• 4.2.1 正交试验法概况49-50
• 4.2.2 三个变量参数的正交试验设计50-52
• 4.3 框架结构分析模型的建立52-60
• 4.3.1 PKPM（2010v2.1 版）模型的建立52-55
• 4.3.2 非线性有限元程序实体退化单元模型建立55-60
• 4.4 考虑楼板影响下拆除边柱结构抗倒塌性能分析60-81
• 4.4.1 有限元分析极限荷载下仿真结果62-66
• 4.4.2 框架破坏过程66-71
• 4.4.3 框架钢筋应力变化曲线分析71-76
• 4.4.4 框架水平位移、荷载-位移曲线分析76-80
• 4.4.5 基于正交试验法的极限荷载对比分析80-81
• 4.5 考虑楼板影响下拆除中柱结构抗倒塌性能分析81-100
• 4.5.1 有限元分析极限荷载下仿真结果82-87
• 4.5.2 框架破坏过程87-91
• 4.5.3 框架钢筋应力变化曲线分析91-95
• 4.5.4 框架水平位移、荷载-位移曲线分析95-99
• 4.5.5 基于正交试验法的极限荷载综合对比分析99-100
• 4.6 考虑楼板影响下拆除角柱结构抗倒塌性能分析100-114
• 4.6.1 有限元分析极限荷载下仿真结果100-105
• 4.6.2 框架破坏过程105-107
• 4.6.3 框架钢筋应力变化曲线分析107-109
• 4.6.4 框架水平位移、荷载-位移曲线分析109-113
• 4.6.5 基于正交试验法的极限荷载综合对比分析113-114
• 4.7 本章小结114-116
• 第5章 楼板整体作用的空间多层R.C.框架结构抗连续倒塌性能分析116-130
• 5.1 空间多层分析模型的建立116-117
• 5.2 空间多层框架结构抗力分析117-123
• 5.2.1 极限承载力、应力分析117-118
• 5.2.2 位移、变形分析118-123
• 5.3 空间多层框架结构破坏过程对比分析123-127
• 5.4 框架结构抗连续倒塌设计建议127-128
• 5.5 本章小结128-130
• 第6章 结论与展望130-134
• 6.1 结论130-133
• 6.2 不足与展望133-134
• 致谢134-135
• 参考文献135-137

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1093554