钢筋混凝土异形柱框架结构抗倒塌试验研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文钢筋混凝土异形柱框架结构抗倒塌试验研究论文作者：赵玉婷学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：结构工程指导教师：戎贤职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金资助项目(51178304)DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforMasterDegreeofStructuralEngineeringEXPERIMENTALRESEARCHONCOLLAPSERESISTANCEOFRCSPECIAL-SHAPEDCOLUMNSFRAMESTRUCTURESby

2、ZhaoYutingSupervisor:Prof.RongXianNovember2014ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(GrantNo.51178304).原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担

3、。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要目前，国内外建筑物倒塌事件接连不断地发生，使得人们意识到按以往常规设计设计出来的建筑物在局部产生破坏后，在遭受到偶然荷载的作用下，往往会造成建筑物

4、大范围的坍塌。虽然类似这样的意外事件所发生的概率不高，然而一旦发生将造成十分巨大的人员伤亡和财产损失。国内外学者对钢筋混凝土矩形柱框架结构在偶然荷载作用下的抗倒塌性能已进行了较为深入的研究，并得到了显著的成果。然而，对于钢筋混凝土异形柱框架结构在该方面的试验研究却很少。本试验包括两个部分。前部分是模拟试件遭受突然撤柱时产生初始失效的过程，属于动态试验。后部分是研究试件由于底层短边中柱（B1柱）发生初始失效后试件的倒塌全过程，采用拟静力试验的方法。试验的主要目的是为了了解结构的倒塌全过程，分析结构的抗倒塌传力途径以及异形柱空间框架在倒塌破坏过程中的受力特性、破坏机理以及最

5、终的破坏形态等。通过研究得到以下结论：撤柱完成后，底层被撤柱的梁柱节点的位移、钢筋应变以及混凝土应变均经历了一个短暂的衰减振动过程后趋于稳定，结构仍处于线弹性变化范围之内。原先撤柱发生前替代柱所承担的荷载通过与替代柱相连的四周梁进行了重分布，从而使这些梁的内力也发生了重分布。与失效柱相连的梁跨度越小，则撤柱完成后该梁所重新承担的荷载就越大，那么该梁就更为危险。框架的倒塌破坏全过程分为弹性变形阶段、弹塑性变形阶段、塑性变形阶段和悬链线阶段四个阶段。悬链线效应对结构后期的延性有着很大的贡献，有效的延缓了框架的倒塌过程。框架结构顶层的梁柱节点在结构抵抗倒塌时起着至关重要的作用

6、，尤其是顶层角部的梁柱节点。对于解决异形柱框架结构倒塌的问题,更重要的是从结构方面的措施入手,增强异形柱框架结构的整体性、延性和冗余度,加强关键构件抗局部破坏能力等，以达到避免异形柱框架结构发生倒塌现象的目的。关键字：异形柱框架结构、倒塌、偶然荷载、构件拆除、悬链线IABSTRACTAtpresent,withtheeventsofbuildingscollapsehappenedfrequentlyathomeandabroad,peoplegraduallyrealizethepreviousconventionaldesignofthebuildingscan’t

7、affordthelocaldamage,theywillbesubjectedtoaccidentalloading.Anditcanalwaysresultinintegralcollapseofthebuildings.Althoughtheprobabilityoftheeventsisnothigh,butoncehappenitwillcausegreatcasualtiesandpropertylosses.Thescholarsathomeandabroadhadcarriedonmanydeepresearchesonc