基于抗震設計和構(gòu)造改進的鋼框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究.pdf

1、911事件后，建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌引起工程界研究人員的高度重視，迄今為止多國規(guī)范已經(jīng)引入了結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌設計，提出了各種設計方法和概念。梁柱節(jié)點作為連接框架結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的關鍵部位，其在結(jié)構(gòu)倒塌中的響應和性能受到更多的關注。鑒于地震作用與結(jié)構(gòu)倒塌的誘發(fā)荷載有諸多相似之處，將結(jié)構(gòu)抗震設計運用到抗倒塌設計中具有非常重要的工程價值，已有不少學者進行過研究。本文重點研究基于抗震設計和過焊孔構(gòu)造改進的鋼框架梁柱節(jié)點在結(jié)構(gòu)倒塌中的響應，運用湖南大學高

2、性能落錘試驗機完成了6個鋼框架梁柱子結(jié)構(gòu)的動態(tài)倒塌模擬試驗，并采用通用非線性有限元分析軟件ABAQUS建立起分析模型，深入考察節(jié)點的過焊孔構(gòu)造對于結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響以及其用于結(jié)構(gòu)抗倒塌設計的可行性。本文的主要工作總結(jié)如下:
　　 (1)參考國內(nèi)抗震規(guī)范和美國FEMA350標準設計了兩類目前工程中常用的梁柱剛性節(jié)點（全焊節(jié)點和栓焊節(jié)點），并參考相關文獻與規(guī)范設計了3種過焊孔構(gòu)造，即標準過焊孔，擴大型過焊孔和FEMA350標準過焊

3、孔。
　　 (2)采用簡化的梁柱子結(jié)構(gòu)試驗模型，對各試件進行柱頂?shù)呢Q向落錘沖擊試驗以模擬結(jié)構(gòu)的動態(tài)倒塌過程，重點考察節(jié)點形式、過焊孔構(gòu)造等參數(shù)對結(jié)構(gòu)承載力、變形能力以及破壞模式的影響，通過對試件延性及耗能的測量評估其抗倒塌能力。
　　 (3)采用有限元分析軟件ABAQUS對各種節(jié)點的落錘沖擊試驗建立數(shù)值分析模型，并對模型進行了合理的簡化，與試驗結(jié)果的對比證明了有限元模型的準確性，同時借助有限元分析建立了典型沖擊力-截面轉(zhuǎn)