【摘 要】
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装配式钢筋混凝土柱(Reinforced Concrete Column)—钢梁(Steel Beam)组合框架结构,简称装配式RCS组合框架结构,是一种顺应建筑工业化发展趋势、有广阔应用前景的结构体系。目前对装配式RCS组合框架结构(空间框架)在偶然事件作用(如爆炸、撞击)下的抗连续倒塌性能的研究,还未见公开文献报道。本文基于课题组已完成的节点子结构静力倒塌试验,提出了初始失效柱的弱化设计、制作
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51768044)“基于新型梁柱节点的装配式RCS组合框架结构抗连续倒塌性能研究”;
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装配式钢筋混凝土柱(Reinforced Concrete Column)—钢梁(Steel Beam)组合框架结构,简称装配式RCS组合框架结构,是一种顺应建筑工业化发展趋势、有广阔应用前景的结构体系。目前对装配式RCS组合框架结构(空间框架)在偶然事件作用(如爆炸、撞击)下的抗连续倒塌性能的研究,还未见公开文献报道。本文基于课题组已完成的节点子结构静力倒塌试验,提出了初始失效柱的弱化设计、制作和汽车牵引拆除方法,对装配式RCS空间框架结构进行了两次不同荷载水平的抗连续倒塌试验。通过动态数据采集系统记录位移和应变,并辅以高速摄像机拍摄结构变形过程。同时,采用SAP2000有限元软件对试验进行了数值模拟分析。主要研究内容和结论如下:(1)装配式RCS空间框架结构抗连续倒塌试验中,利用汽车牵引力实现底层A2柱瞬间被拆除,该方法和爆破拆除法相比较,具有安全性高,操作方便,且无冲击波对试验数据的干扰,并通过专项研究验证了该方法的可行性。(2)为了研究底层A2柱瞬间失效后剩余结构的变形、连接板应变、失效点竖向位移、节点破坏形式和传力路径等,进行了两次不同荷载水平的装配式RCS空间框架结构(1/2比例、2层、1×2跨)抗连续倒塌试验。试验结果表明:按照现行抗震规范设计的装配式RCS组合框架结构具有较好的抗连续倒塌性能。(3)试验观测表明:装配式RCS组合框架结构后期变形较大,螺栓滑移变形占总变形的80%左右。(4)采用SAP2000有限元软件进行非线性动力分析,将分析结果和试验结果进行对比,验证了有限元的有效性;基于各柱轴力时程曲线,分析剩余结构荷载传递路径;同时采用SAP2000进行倒塌极限荷载分析,结果表明:以《建筑结构荷载规范》为依据的荷载设计值远小于倒塌极限荷载值。
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