考虑周边约束钢筋混凝土梁柱结构抗倒塌性能试验研究

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1、学校代号10532学号S1501W0044分类号TU375密级公开工程硕士学位论文考虑周边约束钢筋混凝土梁柱结构抗倒塌性能试验研究学位申请人姓名曾奕培养单位土木工程学院导师姓名及职称何庆锋高工方辉高工学科专业建筑与土木工程研究方向结构抗连续倒塌论文提交日期2018年5月27日学校代号：10532学号：S1501W0044密级：公开湖南大学工程硕士学位论文考虑周边约束钢筋混凝土梁柱结构抗倒塌性能试验研究国家重点研发计划(2016YFC0701400)国家自然科学基金(51108170)学位申请人姓名：曾奕导师姓名及职称：何庆锋高工

2、方辉高工培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2018年5月27日论文答辩日期：2018年5月30日答辩委员会主席：汪梦甫教授ExperimentalStudyonProgressiveCollapseofRCFrameStructureswithLateralRestraintByZENGYiB.E.(NanchangHangkongUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMast

3、erofEngineeringInArchitectureandCivilEngineeringIntheGraduateSchoolOfHunanUniversitySupervisorSeniorEngineerHEQingfengSeniorEngineerFANGHuiMay2018考虑周边约束钢筋混凝土梁柱结构抗倒塌性能试验研究摘要近年来，结构的抗倒塌问题逐渐引起了国内外学者的广泛关注。结构的倒塌受力机制与梁截面尺寸、高跨比、配筋率、楼板，以及框架柱的侧向约束刚度等因素有关。目前针对结构抗倒塌性能的试验研究较少考虑周边

4、约束刚度对结构抗倒塌性能的影响，因此有必要进行考虑周边约束的梁柱结构抗倒塌性能试验研究，解决约束形式与刚度变化在倒塌受力性能与转换机理方面的问题。本文通过试验和数值模拟的方法，对混凝土梁柱结构抗倒塌性能进行研究。(1)、采用静力试验方法完成了4榀钢筋混凝土梁柱结构的移柱加载抗倒塌性能试验，其中3榀为不同侧向约束刚度的现浇结构，另外1榀为采用规范设计的钢筋焊接连接形式的装配整体式结构。试验获取了钢筋混凝土梁柱结构的倒塌过程中的荷载位移、侧向约束、水平位移、应变变化、裂缝开展与破坏形态等试验结果，为下一步混凝土梁柱结构抗倒塌性能分析

5、与数值模拟提供数据支持。(2)、通过对比3榀不同周边约束的现浇钢筋混凝土梁柱结构的倒塌试验结果，分析了不同边跨约束对结构抗倒塌性能的影响，解决约束形式与刚度在倒塌受力性能与转换机理方面的问题。讨论了抗倒塌规范中拉结构件法，分析了周边约束等因素对拉结承载力计算的影响。(3)、通过对比2榀相同约束形式的装配式结构和现浇结构的倒塌试验结果，探讨两者在破坏形态、承载能力以及变形能力等抗倒塌性能方面的差异，研究基于“等同现浇”设计的装配整体式混凝土结构抗倒塌设计方法。(4)、基于OpenSEES非线性有限元平台，选取合适的钢筋和混凝土本构

6、模型，采用基于位移的非线性梁柱纤维单元模型，对考虑周边约束现浇结构的试验结果进行数值模拟计算。基于上述OpenSEES计算模型，分析了周边约束刚度和边柱截面尺寸等因素对结构抗倒塌性能的影响，进行了梁柱结构的抗倒塌受力机制分析。关键词：梁柱结构；抗倒塌性能；周边约束；装配式结构；OpenSEESII工程硕士学位论文AbstractInrecentyears,thestudyofthecollapse-resistantperformanceoftheRCstructurehasattractedtheattentionofscho

7、larsbothhereandabroad.Thecollapse-resistantmechanismrelatedtothebeamcrosssectionsize,thehighspanratio,thereinforcementratio,thefloorslab,andthelateralrestraintstiffnessoftheframecolumn.Atpresent,lessexperimentalstudyonthecollapse-resistantofstructureconsidertheinflue

8、nceofthethelateralrestraintstiffnessonthestructure.Therefore,itisnecessarytocarryouttheexperimentalstudyonthecollapse-resistantofbe