装配式混凝土框架空间子结构防连续倒塌性能试验与模拟
发布时间：2021-10-19 10:13
建筑结构的连续倒塌是由于偶然荷载作用导致初始构件破坏,进而引起结构产生与初始破坏不成比例的部分或整体倒塌的现象。近年来,国内外研究人员对结构的连续倒塌性能进行了大量的试验及数值分析,大部分是针对钢结构或现浇混凝土结构,对装配式混凝土框架结构的防连续倒塌性能研究较少。装配式混凝土框架结构是顺应我国建筑工业化趋势的建筑形式,但装配式结构存在节点、连接处较为薄弱的问题,这正是影响建筑连续倒塌性能的关键部位。为此,本文通过试验方式和数值分析的方法,研究了装配式混凝土框架空间子结构的抗连续倒塌性能及结构参数对连续倒塌抗力的影响。本文采用拟静力试验方式设计并制作了一个三梁四柱的装配式混凝土框架空间子结构试件,对中柱进行了力-位移控制拟静力加载的试验,装配式混凝土框架空间子结构试件在中柱竖向位移达到588.9mm时因梁近边柱端顶部钢筋断裂发生倒塌,根据试验的抗力、位移、应力、裂缝发展及破坏形态等结果对试件的受力变化及抗力机制进行了分析。建立了装配式混凝土框架空间子结构试件基于ABAQUS的有限元模型。采用延性金属的累积损伤失效模型作为钢筋本构模型以实现其断裂控制,使用摩擦系数控制的库伦摩擦模型定义叠...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 框架结构连续倒塌试验研究
1.2.2 框架结构连续倒塌数值分析
1.2.3 装配式结构连续倒塌
1.3 本文主要研究内容
第2章 装配式混凝土框架空间子结构连续倒塌试验
2.1 试件设计
2.1.1 原型结构
2.1.2 试验模型
2.2 试验方案
2.2.1 加载方案
2.2.2 量测方案
2.2.3 模型制作与边界条件
2.3 试验结果
2.3.1 试验过程及现象
2.3.2 荷载位移曲线
2.3.3 挠度曲线
2.3.4 侧向位移
2.3.5 应变结果
2.3.6 破坏形态及裂缝开展
2.3.7 材性试验
2.4 本章小结
第3章 试验模型的有限元数值模拟分析
3.1 有限元分析软件
3.2 基于ABAQUS的有限元分析
3.2.1 混凝土本构关系
3.2.2 考虑钢筋断裂的钢筋本构
3.2.3 叠合面的接触问题
3.2.4 模型建立
3.2.5 模型网格划分
3.3 试验有限元模拟结果
3.3.1 破坏形态
3.3.2 荷载位移曲线
3.3.3 应力结果
3.3.4 损伤情况
3.4 本章小结
第4章 装配式RC框架空间子结构连续倒塌参数研究
4.1 研究参数
4.2 与现浇子结构的对比
4.2.1 现浇子结构模型
4.2.2 荷载位移曲线
4.2.3 侧向位移
4.2.4 应力结果
4.3 梁配筋率的影响
4.3.1 顶部配筋率
4.3.2 底部配筋率
4.4 摩擦系数的影响
4.4.1 各国规范的摩擦系数
4.4.2 摩擦系数减小
4.4.3 摩擦系数增大
4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
附录A(攻读学位期间所发表的学术论文)
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土梁柱子结构抗倒塌性能有限元模拟与分析[J]. 曾翔,胡涛,曹宝珠. 新疆大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]装配式混凝土框架结构防连续倒塌研究中的几个问题[J]. 张望喜,曹亚栋. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
[3]钢筋混凝土框架抗连续倒塌的仿真分析[J]. 周媛,李付勇,王社良. 建筑科学与工程学报. 2016(05)
[4]RC空间框架结构竖向倒塌全过程试验研究与理论分析[J]. 王少杰,刘福胜,徐赵东. 工程力学. 2015(05)
[5]ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数标定及验证[J]. 刘巍,徐明,陈忠范. 工业建筑. 2014(S1)
[6]考虑压拱效应的钢筋混凝土双跨梁竖向承载力分析[J]. 王英,顾祥林,林峰. 建筑结构学报. 2013(04)
[7]钢筋混凝土空间框架结构连续倒塌性能的试验研究[J]. 熊进刚,吴赵强,何以农,聂晓霞,夏晨风. 南昌大学学报(工科版). 2012(03)
[8]基于能量方法的RC框架结构连续倒塌抗力需求分析Ⅱ:悬链线机制[J]. 李易,陆新征,叶列平. 建筑结构学报. 2011(11)
[9]基于能量方法的RC框架结构连续倒塌抗力需求分析Ⅰ:梁机制[J]. 李易,叶列平,陆新征. 建筑结构学报. 2011(11)
[10]考虑悬索作用钢筋混凝土梁柱子结构抗倒塌性能试验研究[J]. 何庆锋,易伟建. 土木工程学报. 2011(04)
硕士论文
[1]RC框架结构抗连续倒塌性能分析与可靠度评估[D]. 陈蕾.湖南大学 2013
本文编号：3444676
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 框架结构连续倒塌试验研究
1.2.2 框架结构连续倒塌数值分析
1.2.3 装配式结构连续倒塌
1.3 本文主要研究内容
第2章 装配式混凝土框架空间子结构连续倒塌试验
2.1 试件设计
2.1.1 原型结构
2.1.2 试验模型
2.2 试验方案
2.2.1 加载方案
2.2.2 量测方案
2.2.3 模型制作与边界条件
2.3 试验结果
2.3.1 试验过程及现象
2.3.2 荷载位移曲线
2.3.3 挠度曲线
2.3.4 侧向位移
2.3.5 应变结果
2.3.6 破坏形态及裂缝开展
2.3.7 材性试验
2.4 本章小结
第3章 试验模型的有限元数值模拟分析
3.1 有限元分析软件
3.2 基于ABAQUS的有限元分析
3.2.1 混凝土本构关系
3.2.2 考虑钢筋断裂的钢筋本构
3.2.3 叠合面的接触问题
3.2.4 模型建立
3.2.5 模型网格划分
3.3 试验有限元模拟结果
3.3.1 破坏形态
3.3.2 荷载位移曲线
3.3.3 应力结果
3.3.4 损伤情况
3.4 本章小结
第4章 装配式RC框架空间子结构连续倒塌参数研究
4.1 研究参数
4.2 与现浇子结构的对比
4.2.1 现浇子结构模型
4.2.2 荷载位移曲线
4.2.3 侧向位移
4.2.4 应力结果
4.3 梁配筋率的影响
4.3.1 顶部配筋率
4.3.2 底部配筋率
4.4 摩擦系数的影响
4.4.1 各国规范的摩擦系数
4.4.2 摩擦系数减小
4.4.3 摩擦系数增大
4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
附录A(攻读学位期间所发表的学术论文)
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土梁柱子结构抗倒塌性能有限元模拟与分析[J]. 曾翔,胡涛,曹宝珠. 新疆大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]装配式混凝土框架结构防连续倒塌研究中的几个问题[J]. 张望喜,曹亚栋. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
[3]钢筋混凝土框架抗连续倒塌的仿真分析[J]. 周媛,李付勇,王社良. 建筑科学与工程学报. 2016(05)
[4]RC空间框架结构竖向倒塌全过程试验研究与理论分析[J]. 王少杰,刘福胜,徐赵东. 工程力学. 2015(05)
[5]ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数标定及验证[J]. 刘巍,徐明,陈忠范. 工业建筑. 2014(S1)
[6]考虑压拱效应的钢筋混凝土双跨梁竖向承载力分析[J]. 王英,顾祥林,林峰. 建筑结构学报. 2013(04)
[7]钢筋混凝土空间框架结构连续倒塌性能的试验研究[J]. 熊进刚,吴赵强,何以农,聂晓霞,夏晨风. 南昌大学学报(工科版). 2012(03)
[8]基于能量方法的RC框架结构连续倒塌抗力需求分析Ⅱ:悬链线机制[J]. 李易,陆新征,叶列平. 建筑结构学报. 2011(11)
[9]基于能量方法的RC框架结构连续倒塌抗力需求分析Ⅰ:梁机制[J]. 李易,叶列平,陆新征. 建筑结构学报. 2011(11)
[10]考虑悬索作用钢筋混凝土梁柱子结构抗倒塌性能试验研究[J]. 何庆锋,易伟建. 土木工程学报. 2011(04)
硕士论文
[1]RC框架结构抗连续倒塌性能分析与可靠度评估[D]. 陈蕾.湖南大学 2013
本文编号：3444676
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3444676.html
