預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能研究.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)在偶然荷載作用下發(fā)生連續(xù)性倒塌會造成嚴重的經(jīng)濟損失、人員傷亡和惡劣的社會影響。研究建筑結(jié)構(gòu)在偶然荷載下的連續(xù)倒塌性能和抗連續(xù)倒塌設(shè)計方法，最大限度地保證建筑結(jié)構(gòu)的安全，是今后重要的研究工作。近些年來，各國工程師和科研人員對結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌性能研究越來越重視。我們國家關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌性能研究起步比較晚，也取得了一些研究成果，但相關(guān)研究還不能滿足工程設(shè)計的需要。
　　預(yù)應(yīng)力技術(shù)自從二十世紀二十年代開始進入結(jié)構(gòu)工程的實

2、際應(yīng)用以來，已成為結(jié)構(gòu)工程中重要的應(yīng)用技術(shù)之一。目前建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌研究工作主要集中于混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型之中，對于預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌性能研究很少，本文應(yīng)用顯式動力有限元分析程序LS-DYNA對預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)運用拆除構(gòu)件法進行抗連續(xù)性倒塌性能對比研究，通過對比研究得出:在預(yù)應(yīng)力鋼筋性能得到保證的前提下，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌性能優(yōu)于普通鋼筋混凝土框架。本文還研究了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)

3、力混凝土框架和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架的抗連續(xù)性倒塌性能的區(qū)別，并提出了提高預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗連續(xù)性倒塌能力的措施，為預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗連續(xù)性倒塌性能研究提供參考和依據(jù)。本文研究的主要內(nèi)容包括四個方面:
　　1)根據(jù)已有的研究成果，確定以拆除構(gòu)件法和非線性動力分析為本文預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌數(shù)值分析方法。
　　2)以一榀典型五層鋼筋混凝土框架、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，運用顯式動力有限元分

4、析軟件LS-DYNA分別對各結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的有限元模型，對各結(jié)構(gòu)分別進行在去除首層邊柱和首層中柱工況下的非線性動力連續(xù)倒塌數(shù)值模擬分析。通過模擬分析得出:在預(yù)應(yīng)力鋼筋性能得到保證的前提（如在結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌過程中預(yù)應(yīng)力鋼筋不屈服，錨固端不發(fā)生局部擠壓破壞和預(yù)應(yīng)力鋼筋不存在被拔出現(xiàn)象等）下，預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能優(yōu)于普通鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能優(yōu)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。
　

5、　3)以一幢五層四跨的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，運用顯式動力有限元分析軟件LS-DYNA分別對各個結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的有限元模型，對各結(jié)構(gòu)分別進行在去除首層角柱、首層長邊中柱和首層短邊中柱情況下的非線性動力連續(xù)性倒塌數(shù)值模擬分析。通過模擬分析得出:對于預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)中，利用拆除構(gòu)件法對不同部位柱子拆除工況下發(fā)生連續(xù)倒塌的程度排序為:拆除角柱工況下＞拆除長邊中柱工況下＞拆除短邊工況下。
　　4)分析和總結(jié)預(yù)