考慮抗震設(shè)計與填充墻影響的r.c.框架抗連續(xù)倒塌性能仿真分析

1、 分類號： 密級： U D C： 學號：406027012054 南 昌 大 學 碩 士 研 究 生 學 位 論 文 考慮抗震設(shè)計與填充墻影響的 考慮抗震設(shè)計與填充墻影響的 R.C.框架抗連續(xù)倒塌 性能仿真分析框架抗連續(xù)倒塌 性能仿真分析 Simulation Analysis on the

2、Progressive Collapse Resistance of Reinforced Concrete Frame While Considering the Effects of Seismic Design and Infilled Wall 李 寰 培養(yǎng)單位（院、系）：建筑工程學院 指導教師姓名、職稱：賈益綱 教授 指導教師姓名、職稱：吳光宇 教授級高工 申請學位的學科門類：工學 學 科 專 業(yè) 名 稱：土木工程

3、論 文 答 辯 日 期：2015 年 5 月 答辯委員會主席： 評閱人： 年 月 日摘 要 II摘 要 目前對多層框架的抗連續(xù)倒塌有限元仿真分析中，鮮有采用三維空間實體單元模擬各構(gòu)件，在此基礎(chǔ)上考慮抗震設(shè)計以及填充墻剛度影響的相關(guān)研究更為少有。為更真實的模擬框架抗連續(xù)倒塌空間破壞形態(tài)和極限承載力，以及抗震設(shè)防烈度和填充墻剛度對其影響程度，本文利用基于虛擬層合理論編制的非

4、線性有限元分析軟件，采用20節(jié)點三維實體退化系列單元，對考慮上述影響因素的框架模型進行豎向抗連續(xù)倒塌性能分析，主要相關(guān)研究工作如下： 1、對一考慮樓板作用的 R.C.框架抗連續(xù)倒塌試驗進行了有限元模擬分析，通過對有限元分析和原倒塌試驗的加載過程、框架破壞情況、結(jié)構(gòu)荷載—位移曲線等重要結(jié)果的對比，驗證了本程序及其理論可以用于考慮樓板作用的框架抗連續(xù)倒塌研究中，且具有不錯的計算結(jié)果。為下文研究可以在考慮樓板參與作用的前提下進行奠定基礎(chǔ)。 2

5、、引入抗震烈度影響因素，針對同一框架進行不同抗震等級設(shè)計。依據(jù)設(shè)計結(jié)果建立準確的有限元分析模型，利用拆除構(gòu)件法拆除不同部位柱子，然后對不同抗震烈度設(shè)計框架進行豎向抗連續(xù)倒塌性能分析。通過對比不同抗震烈度模型的應(yīng)力變化、破壞過程及機理，得出結(jié)論：一般情況下，抗震烈度越高，結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能越好；隨著抗震設(shè)防烈度的提高，結(jié)構(gòu)拆除不同部位柱子的抗連續(xù)倒塌極限承載力增加程度不同；拆除不同部位柱子的結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的提升并非都依賴于抗震烈度的

6、提高，也有可能依賴于樓板的增強。 3、引入填充墻影響因素。首先，對一填充墻性能試驗進行模擬分析，結(jié)果表明本文所用有限元分析程序適用于填充墻非線性分析。其次，通過整理分析框架中填充墻參與作用的機理，提出抗連續(xù)倒塌中填充墻力學模型。然后，對同一榀布置不同層數(shù)填充墻（除底層）的八層平面框架進行極限承載力分析，最終確定填充墻的影響層數(shù)為四層（即五層框架）。最后，對不同抗震烈度拆除不同柱子的模型分別布置四層填充墻并進行豎向抗連續(xù)倒塌極限承載力分析