預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能研究.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)在偶然荷載作用下發(fā)生連續(xù)性倒塌會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡和惡劣的社會(huì)影響。研究建筑結(jié)構(gòu)在偶然荷載下的連續(xù)倒塌性能和抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)方法，最大限度地保證建筑結(jié)構(gòu)的安全，是今后重要的研究工作。近些年來(lái)，各國(guó)工程師和科研人員對(duì)結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌性能研究越來(lái)越重視。我們國(guó)家關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌性能研究起步比較晚，也取得了一些研究成果，但相關(guān)研究還不能滿足工程設(shè)計(jì)的需要。
　　預(yù)應(yīng)力技術(shù)自從二十世紀(jì)二十年代開(kāi)始進(jìn)入結(jié)構(gòu)工程的實(shí)

2、際應(yīng)用以來(lái)，已成為結(jié)構(gòu)工程中重要的應(yīng)用技術(shù)之一。目前建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌研究工作主要集中于混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型之中，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌性能研究很少，本文應(yīng)用顯式動(dòng)力有限元分析程序LS-DYNA對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)運(yùn)用拆除構(gòu)件法進(jìn)行抗連續(xù)性倒塌性能對(duì)比研究，通過(guò)對(duì)比研究得出:在預(yù)應(yīng)力鋼筋性能得到保證的前提下，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌性能優(yōu)于普通鋼筋混凝土框架。本文還研究了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)

3、力混凝土框架和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架的抗連續(xù)性倒塌性能的區(qū)別，并提出了提高預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗連續(xù)性倒塌能力的措施，為預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗連續(xù)性倒塌性能研究提供參考和依據(jù)。本文研究的主要內(nèi)容包括四個(gè)方面:
　　1)根據(jù)已有的研究成果，確定以拆除構(gòu)件法和非線性動(dòng)力分析為本文預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌數(shù)值分析方法。
　　2)以一榀典型五層鋼筋混凝土框架、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，運(yùn)用顯式動(dòng)力有限元分

4、析軟件LS-DYNA分別對(duì)各結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的有限元模型，對(duì)各結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行在去除首層邊柱和首層中柱工況下的非線性動(dòng)力連續(xù)倒塌數(shù)值模擬分析。通過(guò)模擬分析得出:在預(yù)應(yīng)力鋼筋性能得到保證的前提（如在結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌過(guò)程中預(yù)應(yīng)力鋼筋不屈服，錨固端不發(fā)生局部擠壓破壞和預(yù)應(yīng)力鋼筋不存在被拔出現(xiàn)象等）下，預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能優(yōu)于普通鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能優(yōu)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。
　

5、　3)以一幢五層四跨的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，運(yùn)用顯式動(dòng)力有限元分析軟件LS-DYNA分別對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的有限元模型，對(duì)各結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行在去除首層角柱、首層長(zhǎng)邊中柱和首層短邊中柱情況下的非線性動(dòng)力連續(xù)性倒塌數(shù)值模擬分析。通過(guò)模擬分析得出:對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)中，利用拆除構(gòu)件法對(duì)不同部位柱子拆除工況下發(fā)生連續(xù)倒塌的程度排序?yàn)?拆除角柱工況下＞拆除長(zhǎng)邊中柱工況下＞拆除短邊工況下。
　　4)分析和總結(jié)預(yù)