強震作用下混凝土框架考慮內(nèi)部接觸—碰撞效應(yīng)的連續(xù)倒塌分析.pdf

1、國內(nèi)外大多數(shù)關(guān)于連續(xù)倒塌分析的研究通過直接拆除關(guān)鍵構(gòu)件來進行，不能根據(jù)構(gòu)件的反應(yīng)判斷結(jié)構(gòu)的初始失效，也不能在分析過程中實時地監(jiān)測結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)并根據(jù)其對分析模型進行修改。為了考慮構(gòu)件失效時的動力效應(yīng)，目前對失效構(gòu)件的處理方法主要有兩種:瞬時卸載法和瞬時移除構(gòu)件法。連續(xù)倒塌過程中結(jié)構(gòu)內(nèi)部不可避免地會發(fā)生各種接觸碰撞問題，如果能在連續(xù)倒塌過程中考慮這些接觸碰撞效應(yīng)，無疑能更加準確地描述結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌過程。
　　本文對瞬時卸載法和瞬時移

2、除構(gòu)件法進行了對比，并通過對瞬時移除構(gòu)件法的力學建模，證明不論結(jié)構(gòu)移除前處于靜力平衡狀態(tài)還是動力平衡狀態(tài)，使用瞬時移除構(gòu)件法當前節(jié)點處都會產(chǎn)生加速度突變。若移除構(gòu)件前結(jié)構(gòu)處于靜力平衡狀態(tài)，移除構(gòu)件內(nèi)力將完全轉(zhuǎn)化為當前節(jié)點的加速度增量;若移除構(gòu)件前結(jié)構(gòu)處于動力平衡狀態(tài)，移除構(gòu)件內(nèi)力一部分轉(zhuǎn)化為當前節(jié)點加速度增量，還有一部分轉(zhuǎn)化為當前節(jié)點和其相鄰節(jié)點的位移增量，分析步長越小，構(gòu)件內(nèi)力轉(zhuǎn)化為節(jié)點加速度增量的比率越高。
　　本文對鋼筋混凝

3、土結(jié)構(gòu)局部連續(xù)倒塌過程中的梁-梁碰撞，邊跨坍塌碰撞和中跨坍塌碰撞行為進行了研究。使用主從節(jié)點建模技術(shù)建立分析模型，利用remove和equalDOF命令修改模型，考慮構(gòu)件失效時的動力效應(yīng)，采用非線性Hertz-damp模型對三種碰撞行為進行碰撞力學建模。碰撞力的計算利用了在OpenSees分析中調(diào)用Matlab程序的方法，Matlab程序的初始條件從OpenSees分析結(jié)果中得來，計算結(jié)果將在OpenSees中被調(diào)用，并將其作為反作用力

4、作用于OpenSees中的主結(jié)構(gòu)模型，計算碰撞力和地震動聯(lián)合作用下?lián)p傷結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。程序中產(chǎn)生的機構(gòu)通過移除構(gòu)件來實現(xiàn)，機構(gòu)對主體作用力需要另外添加荷載。
　　強震作用下，考慮梁-梁碰撞和構(gòu)件的逐步失效的方法同逐步積分法相比會增大結(jié)構(gòu)的水平位移和轉(zhuǎn)角。主動碰撞層質(zhì)量和斷裂柱高度對碰撞力大小有著較大的影響，當這兩項因素增大時，主動碰撞層初始速度增大，碰撞力也會隨之增大，對下部被動碰撞梁沖擊效應(yīng)更大。
　　框架結(jié)構(gòu)邊柱斷裂后其

5、上部結(jié)構(gòu)不能形成良好的懸鏈作用，中柱斷裂后其上部結(jié)構(gòu)能通過懸鏈作用承受一定豎向荷載。在假定碰撞構(gòu)件中部強度足夠、無切向滑移和塑性碰撞的情況下，邊跨坍塌碰撞問題的碰撞點只有一個;同樣的假定下中跨坍塌碰撞問題可能發(fā)生各種情況的碰撞，每種碰撞情況的碰撞點都不一樣，若上部結(jié)構(gòu)有良好的懸鏈線效應(yīng)還可能不發(fā)生碰撞。對于第4章圖4.3(i)中的碰撞情況，上部結(jié)構(gòu)可能和主體結(jié)構(gòu)發(fā)生四次碰撞，對這些碰撞行為的參數(shù)進行了討論，設(shè)計算例實現(xiàn)i情況的中跨坍塌碰