移除底層關(guān)鍵柱后鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能分析.pdf

1、近年來,自然災(zāi)害和突發(fā)事件頻繁發(fā)生,結(jié)構(gòu)倒塌屢見不鮮,造成了嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失,建筑物的倒塌已經(jīng)引起工程界和學(xué)術(shù)界的高度重視。
　　目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者多將地震倒塌和連續(xù)倒塌作為兩個(gè)獨(dú)立的領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究,研究對(duì)象主要針對(duì)框架結(jié)構(gòu)。在地震災(zāi)害和突發(fā)事件中,框架結(jié)構(gòu)的底層柱往往首先失效,此外,基于建筑風(fēng)格方面的考慮,設(shè)計(jì)師通常會(huì)要求移除結(jié)構(gòu)構(gòu)件,從而破壞了結(jié)構(gòu)的傳力路徑,已有研究發(fā)現(xiàn)此類關(guān)鍵構(gòu)件的失效會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)大范圍的倒

2、塌。本文結(jié)合連續(xù)倒塌研究和地震倒塌研究方面的成果,采用拆除構(gòu)件設(shè)計(jì)法,應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA,完成了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)拆除底層關(guān)鍵柱后在地震作用下的倒塌全過程仿真分析,重點(diǎn)研究了層高、跨度、層數(shù)和關(guān)鍵柱位置對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的影響。
　　文中建立了平面框架仿真分析模型,對(duì)比分析關(guān)鍵柱失效前后的抗倒塌性能,底層梁柱節(jié)點(diǎn)破壞柱端失效是引起結(jié)構(gòu)倒塌的原因,底層中柱失效后,底層迅速轉(zhuǎn)化薄弱層結(jié)構(gòu)在重力作用

3、下失穩(wěn)坍塌。建筑結(jié)構(gòu)的層高、跨度和層數(shù)對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能有顯著影響。分析結(jié)果表明,適當(dāng)增加層高、減小跨度、增加層數(shù)對(duì)框架結(jié)構(gòu)在底層關(guān)鍵柱失效后抗倒塌性能是有利的;反之,底層容易成為薄弱層,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。
　　在平面框架模型的基礎(chǔ)上建立了三維框架仿真分析模型,研究拆除不同關(guān)鍵柱后的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌性能,分析表明空間框架結(jié)構(gòu)在拆除角柱后框架倒塌破壞最為嚴(yán)重。結(jié)構(gòu)的破壞過程可以概括為三個(gè)階段:(1)彈性階段;(2)重力