装配整体式框架中柱失效下的子结构抗倒塌试验研究

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1、学校代码：10286分类号：TU375密级：公开UDC：692学号：150987装配整体式框架中柱失效下的子结构抗倒塌试验研究研究生姓名：赵祥导师姓名：邱洪兴教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期2018年5月30日二级学科名称结构工程学位授予日期答辩委员会主席孟少平教授评阅人S005119-1S005119-22018年6月8日硕士学位论文装配整体式框架中柱失效下的子结构抗倒塌试验研究专业名称：土木工程研究生姓名：赵祥导师姓名：邱洪兴教授ExperimentalStudyontheProgressiveC

2、ollapseResisitanceofAssembledMonolithicConcreteFrameStructuresunderaMiddleColumnRemovalScenarioADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByZhaoXiangSupervisedbyProfessorQiuHongxingSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityJune2018东南

3、大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宂工作及取得的研宂成果。尽我所知，论文中不包，除了文中特别加以标注和致谢的地方外含其他人已经发表或撰写过的研宂成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。ｒ－研宂生签名：瞧７０１８＾＾１东南大学学位论文使用授权声明１１Ｉ；＇ｉ，１＊Ｊ■＊４－＾？？／Ｊ１ｉ、东南大学、中国科学技术信息研究所

4、、国家图书馆《中国学木期刊（光盘版）》＿子杂志社有限公司、、万方数据电子出版社北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位、论文的复印件和电子文档缩印或其他复制手段保存论文。，可以采用影印本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致＊除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研宄生院办理．研宄生签名：：名日期：■导师签名斤Ｊ摘要摘要装配整体式混凝土框架结构是我国应用较为广泛的一种装配式混凝土

5、结构，目前针对这类结构的研究主要集中在抗震性能上，而对其抗连续倒塌性能的研究尚显不足。本文通过对装配整体式框架在中柱失效情况下的抗倒塌试验研究和理论分析，研究装配整体式混凝土框架结构抗倒塌性能、倒塌的破坏过程及破坏准则、倒塌过程中受力机制的转化。具体的研究工作及结论如下：设计并制作了5个1:2缩尺的试件，其中包括1个现浇梁试件、2个装配整体式梁试件和2个装配整体式框架试件；通过位移控制的竖向准静力加载试验，研究结构连续倒塌的破坏机理。结果表明：当发生中柱失效情况时，失效柱上方两跨梁的破坏依次经历截面开裂、钢筋屈服、混凝土压碎、钢筋断裂、钢筋截断

6、位置局部塑性铰形成、全截面受拉、倒塌破坏等过程；倒塌极限的标志是边节点附近梁端顶部钢筋断裂或位移达到倒塌极限，梁端两个截面及靠近边柱的顶部钢筋截断截面是破坏最为严重的截面。倒塌过程中，依次经历了压拱阶段、过渡阶段和悬索阶段，压拱效应和悬索效应大大提高了结构的抗倒塌承载变形能力。其中压拱效应对承载力的提高达到26%，悬索效应对承载力的提高可达到80%；梁端塑性铰和靠近边柱的顶部钢筋截断位置的局部塑性铰的转动为试件提供了远高于规范的变形能力。通过比较现浇试件和装配整体式试件的试验结果，研究了装配整体式试件与现浇试件抗倒塌性能的异同点。结果表明：装配

7、整体式混凝土框架的抗倒塌性能可以认为等同现浇框架，两种常见的底部钢筋连接形式（弯锚连接、焊接连接）均不会发生节点区的锚固失效。通过比较梁试件和框架试件的试验结果，研究了不同边界条件对结构抗倒塌性能的影响。结果表明：框架试件没有出现边柱、外伸梁或节点的破坏；由于框架试件相对梁试件的边节点转动约束较小，使得它的压拱效应弱于梁试件，峰值荷载平台段较长；悬索阶段不含外伸梁的框架试件承载能力弱于梁试件，考虑外伸梁拉结作用的框架试件承载能力高于梁试件。在试验的基础上，通过合理假定，给出了荷载-位移曲线上4个特征点（钢筋屈服点、压拱阶段峰值点、钢筋断裂点、悬

8、索阶段峰值点）的位移及承载力计算公式。按梁机制计算钢筋屈服点的位移和承载力有较高准确性，但对峰值承载力的计算低估了约20%。采用位移增量方法建立了考虑