检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2018年第1期39卷 61-68页

作者：钱凯罗达贺盛于晓辉广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

为研究钢筋混凝土结构在角柱和相邻边柱同时失效情况下的抗连续倒塌性能,采用12点等效均布荷载加载系统,对移除角柱和相邻边柱后的钢筋混凝土梁-板-柱子结构进行PUSHDOWN加载,并对钢筋混凝土子结构的破坏模式、承载能力、变形能力、钢... 详细信息

为研究钢筋混凝土结构在角柱和相邻边柱同时失效情况下的抗连续倒塌性能,采用12点等效均布荷载加载系统,对移除角柱和相邻边柱后的钢筋混凝土梁-板-柱子结构进行PUSHDOWN加载,并对钢筋混凝土子结构的破坏模式、承载能力、变形能力、钢筋局部应变、支座水平位移及边梁扭转变形进行分析。试验结果表明：角柱和相邻边柱同时失效的钢筋混凝土梁-板-柱子结构反应与悬挑板相近,梁与板无法形成有效的压拱机制、悬链线机制或薄膜机制来抵抗连续倒塌的发生。采用有限元软件DIANA建模对试验结果进行了数值模拟分析,证明了数值模型的合理性。采用塑性铰线法对试验屈服荷载和第一极限荷载进行分析,理论分析结果表明,与试验结果相比,塑性铰线法的分析结果偏于保守。

关键词：钢筋混凝土结构多柱失效试验研究数值模型连续倒塌

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预应力混凝土框架抗连续倒塌压拱承载力研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2020年第7期47卷 61-67页

作者：黄远胡晓芳易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为了研究预应力混凝土框架抗连续倒塌的压拱机制承载力,首先建立了有黏结预应力框架非线性有限元分析模型,并采用试验数据对分析模型进行了验证,在此基础上研究了有黏结预应力框架与普通钢筋混凝土框架在连续倒塌过程中压拱受力机制的区... 详细信息

为了研究预应力混凝土框架抗连续倒塌的压拱机制承载力,首先建立了有黏结预应力框架非线性有限元分析模型,并采用试验数据对分析模型进行了验证,在此基础上研究了有黏结预应力框架与普通钢筋混凝土框架在连续倒塌过程中压拱受力机制的区别,并分析了预应力框架压拱机制承载力的影响因素.研究表明:预应力的施加会增加压拱效应,减弱边柱的破坏,但会加剧中柱的破坏.非预应力筋配筋率、梁高和跨度对压拱机制承载力Fa.u影响较大,顶部非预应力筋配筋率从0.66%增加到1.32%时,Fa.u增加了19.6%,底部非预应力筋配筋率从0.66%增加到1.32%时,Fa.u增加了31.5%;梁高从700 mm增加到900 mm时,Fa.u增大了220.7%,跨度从9 m增加到15 m时,Fa.u减小了64.0%.柱截面尺寸较小时,增大柱截面尺寸对Fa.u的影响较大;但柱截面尺寸较大时,增大柱截面尺寸对Fa.u的影响较小.预应力筋配筋率和初始张拉控制应力对Fa.u的影响较小.

关键词：预应力混凝土框架有黏结精细有限元连续倒塌压拱机制承载力

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主要设计参数对规则RC框架结构抗连续倒塌性能的影响

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工程力学 2023年第S01期40卷 184-190页

作者：黄咏政梁子晗王森钠薛晓光李易北京特种工程设计研究院北京100028 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

连续倒塌是指由意外事件造成工程结构的局部破坏并形成连锁反应,最终导致结构大范围破坏甚至整体倒塌,其中结构系统的冗余承载力对其抗连续倒塌性能具有显著影响。为满足工程快速评估的需要,分析、总结了主要设计参数对规则框架结构抗... 详细信息

连续倒塌是指由意外事件造成工程结构的局部破坏并形成连锁反应,最终导致结构大范围破坏甚至整体倒塌,其中结构系统的冗余承载力对其抗连续倒塌性能具有显著影响。为满足工程快速评估的需要,分析、总结了主要设计参数对规则框架结构抗连续倒塌性能的影响规律。按照规范设计了18个典型钢筋混凝土(RC)规则框架,分别考虑了不同抗震设防烈度、结构总楼层数、结构跨度3个主要设计参数对结构冗余承载力的影响;采用纤维梁模型建立了所有典型框架的有限元模型,其中梁采用T形截面建模考虑有效翼缘宽度范围内楼板的贡献;采用非线性动力拆除构件法分析了框架在不同部位发生初始破坏时的连续倒塌响应,以及主要设计参数对结构连续倒塌影响的规律。

关键词：钢筋混凝土框架结构连续倒塌数值模拟结构冗余度设计参数非线性动力拆除构件分析

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钢支撑加固RC框架抗连续倒塌试验与数值模拟研究

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振动与冲击 2022年第5期41卷 173-181页

作者：翁运昊李治邓小芳钱凯广西大学土木建筑工程学院南宁530004 桂林理工大学土木建筑工程学院广西桂林541004

为研究钢支撑对RC框架抗连续倒塌性能的加固效应,在实验室制作了2榀RC平面子框架试件,并对其中1榀框架通过钢支撑进行加固,采用pushdown加载方式研究钢支撑对RC框架破坏模式和抗倒塌承载能力的影响。试验结果表明:钢支撑可以提高峰值荷... 详细信息

为研究钢支撑对RC框架抗连续倒塌性能的加固效应,在实验室制作了2榀RC平面子框架试件,并对其中1榀框架通过钢支撑进行加固,采用pushdown加载方式研究钢支撑对RC框架破坏模式和抗倒塌承载能力的影响。试验结果表明:钢支撑可以提高峰值荷载超过122%,其承载能力随拉杆的断裂而突然下降;由于压杆在加载初期就发生严重的平面外屈曲破坏,故仅对试件的初始刚度有影响,对峰值荷载作用很小。为进一步量化拉杆与压杆的加固贡献,通过商用有限元软件LS-DYNA进行精细有限元分析。有限元结果进一步验证了试验结果:采用角钢加固RC框架,压杆在加载初期容易发生平面外屈曲,对结构抗力影响不大,抗力提升主要由拉杆提供;通过拓展分析发现:采用防屈曲支撑加固可以显著提升压杆对结构抗力贡献,如压杆使用方钢管混凝土截面比L形截面峰值荷载提升超过42.8%。

关键词：钢支撑 RC框架连续倒塌加固效应防屈曲支撑

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中柱失效下预制装配式框架结构抗连续倒塌性能研究

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建筑结构学报 2022年第7期43卷 131-142页

作者：钱凯何畔原小兰邓小芳李治桂林理工大学土木建筑工程学院广西桂林541004 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004

为了研究中柱失效下预制装配式框架结构的抗连续倒塌性能,制作了5个两跨1/3缩尺梁-柱子结构模型,采用pushdown加载方式研究其在倒塌过程中的抗力机制与破坏模式。试验结果表明:采用顶底角钢连接、无黏结预应力拼接以及混合连接等三种连... 详细信息

为了研究中柱失效下预制装配式框架结构的抗连续倒塌性能,制作了5个两跨1/3缩尺梁-柱子结构模型,采用pushdown加载方式研究其在倒塌过程中的抗力机制与破坏模式。试验结果表明:采用顶底角钢连接、无黏结预应力拼接以及混合连接等三种连接方式对其抗连续倒塌性能及抗力机制影响很大;由于纵筋在梁柱节点区域不连续,无黏结预应力连接结构不能发展有效的弯曲机制,而在梁柱界面上安装顶底角钢时,则可以发展较好的弯曲机制;预制装配式结构的破坏模式和抗力机制与普通混凝土结构明显不同,预制装配式结构抗力从加载初期就主要由预应力钢筋发展悬链线作用提供。通过高精度有限元软件LS-DYNA进行精细化有限元建模,在验证数值模型的基础上开展参数分析。有限元分析结果表明:装配式结构中采用有黏结预应力筋可以增大结构在小变形阶段的承载能力,而在大变形阶段,有黏结预应力筋断裂更早,变形能力更弱,承载力也较低。

关键词：预制装配式结构梁柱连接方式 pushdown加载有限元分析连续倒塌

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轮辐式索膜结构连续倒塌性能分析

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振动与冲击 2015年第20期34卷 27-36页

作者：黄华冼耀强刘伯权丁江澍长安大学建筑工程学院西安710061 招商局地产控股股份有限公司广东佛山528000 佛山市建筑工程质量检测站广东佛山528000

以佛山世纪莲体育中心为工程背景,通过定性模型试验测试及原型结构有限元分析,系统研究不同构件断裂情况下轮辐式索膜结构动力响应及连续倒塌性能。结果表明,该轮辐式索膜结构主要构件重要性由小到大依次为悬挂索、腹杆、下压环、上压... 详细信息

以佛山世纪莲体育中心为工程背景,通过定性模型试验测试及原型结构有限元分析,系统研究不同构件断裂情况下轮辐式索膜结构动力响应及连续倒塌性能。结果表明,该轮辐式索膜结构主要构件重要性由小到大依次为悬挂索、腹杆、下压环、上压环、墩柱、分叉索、脊索、谷索、内环索;重要构件断裂造成的破坏程度由轻到重依次为一根谷索断裂、一根脊索断裂、两根相邻谷索断裂、两根相邻脊索断裂、墩柱断裂、两根相邻索断裂、三根相邻索断裂、内环索断裂;该结构具有较好的抗连续倒塌能力,重要杆件裂后,能将其承担的荷载迅速传递给相邻构件,较好地将坍塌部分限制在有限区域内;通过采用双索体系、分区域设计及多柱式墩可提高结构抗倒塌能力。

关键词：轮辐式索膜结构连续倒塌动力反应模型试验有限元分析

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基于非线性屈曲材料模型的张弦桁架连续倒塌分析

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工程力学 2022年第10期39卷 152-160页

作者：郑义凡曾滨周臻许庆东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

在拉索失效等工况下,张弦桁架连续倒塌时主要破坏形式为压杆的受压屈曲和拉杆的受拉屈服。为考虑受压杆件的屈曲效应,目前分析研究一般采用将每根杆件划分为多个单元并施加初始几何缺陷的方法,分析效率低、耗时长。针对这一问题,在梁柱... 详细信息

在拉索失效等工况下,张弦桁架连续倒塌时主要破坏形式为压杆的受压屈曲和拉杆的受拉屈服。为考虑受压杆件的屈曲效应,目前分析研究一般采用将每根杆件划分为多个单元并施加初始几何缺陷的方法,分析效率低、耗时长。针对这一问题,在梁柱单元修正混合强化本构模型的基础上,结合梁柱单元非线性屈曲材料模型,提出了张弦桁架连续倒塌快速分析方法,并通过算例验证了材料模型的正确性。利用ANSYS/LS-DYNA编制了所提出材料模型的子程序,基于增量动力分析法,开展了张弦桁架在拉索失效工况下的连续倒塌分析。在此基础上,对三种加强方式的结构进行增量动力分析,研究了加强部分重要杆件对张弦桁架在拉索失效工况下抗连续倒塌能力的影响。开展了张弦桁架连续倒塌易损性研究,综合评估了张弦桁架抗连续倒塌能力。结果表明:快速分析方法比传统分析方法缩短计算耗时39.89%;在加强了部分跨中上弦杆、跨中下弦杆后,张弦桁架的极限承载力最多提高16.67%,达到两种形态所对应的荷载值也均有所提高;基于快速分析方法可有效评估张弦桁架的综合抗连续倒塌能力。

关键词：张弦桁架连续倒塌杆件屈曲增量动力分析法易损性

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装配整体式混凝土框架子结构防连续倒塌空间受力性能试验研究

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土木工程学报 2020年第5期53卷 42-56,64页

作者：张望喜吴昊张瑾熠王雄易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082 湖南科技大学湖南湘潭411201

文章设计并制作3个2/3缩尺的梁柱节点构造形式为开槽水平搭接的装配整体式混凝土(PC)结构试件,对中柱进行了力-位移控制静力加载的试验。第1个为空间框架子结构,第2个为平面框架子结构,第3个为悬挑结构。根据试验的抗力、位移、应变、... 详细信息

文章设计并制作3个2/3缩尺的梁柱节点构造形式为开槽水平搭接的装配整体式混凝土(PC)结构试件,对中柱进行了力-位移控制静力加载的试验。第1个为空间框架子结构,第2个为平面框架子结构,第3个为悬挑结构。根据试验的抗力、位移、应变、裂缝发展及破坏形态等结果对试件的受力变化及抗力机制进行分析。结果表明:压拱作用峰值点之前,空间框架子结构基本可以由平面框架子结构和悬挑结构来叠加等效。由于空间框架平面外横向梁的存在,使得空间框架子结构的压拱效应承载力相比于平面框架子结构的提高11.65%,这主要来源于平面外横向梁的梁机制提供的竖向承载力,但不影响空间框架和平面框架悬链线的开始位移。在悬链线阶段,空间框架子结构平面外横向梁的存在会使悬链线效应降低27.23%,且会使悬链线效应提前近一半的竖向位移结束。在空间框架子结构中发生连续倒塌时,柱头会发生平面外的偏转,会使压拱阶段的峰值相较于平面框架子结构和悬挑结构叠加之和降低4.77%,对悬链线阶段的峰值平面框架子结构和悬挑结构叠加之和降低39.04%。空间框架子结构和平面框架子结构的主要区别源于平面外横向框架梁的影响,会使得空间框架结构出现明显的扭转裂缝,且裂缝发展程度更集中和严重一些,这对结构受力是不利的。

关键词：装配整体式混凝土结构空间受力性能连续倒塌承载机制破坏特征

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多向动力耦合激励下隔震结构连续倒塌性能分析

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工程力学 2019年第6期36卷 248-256页

作者：杜永峰时晨兰州理工大学防震减灾研究所甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050 甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070

为分析隔震结构在多向动力耦合激励下的连续倒塌动力响应及抗倒塌能力,建立了隔震结构在多向动力耦合激励下的运动方程,对比分析了隔震结构仅考虑竖向不平衡荷载作用与考虑多向动力耦合激励下的倒塌动力响应,基于二次四阶矩可靠度理论... 详细信息

为分析隔震结构在多向动力耦合激励下的连续倒塌动力响应及抗倒塌能力,建立了隔震结构在多向动力耦合激励下的运动方程,对比分析了隔震结构仅考虑竖向不平衡荷载作用与考虑多向动力耦合激励下的倒塌动力响应,基于二次四阶矩可靠度理论建立随机鲁棒性指标,并利用该指标对隔震结构抗倒塌能力进行评判。研究结果表明:隔震结构在多向动力耦合激励下,其倒塌动力响应更大;支座瞬时失效后,结构内力重新分布达到新的平衡所需时间更长;结构抗连续倒塌能力更弱。

关键词：多向动力耦合连续倒塌隔震结构动力响应鲁棒性

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基于纤维模型的钢管混凝土组合框架连续倒塌非线性动力分析

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工程力学 2014年第9期31卷 142-151页

作者：王文达王景玄周小燕兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室甘肃兰州730050 甘肃省建筑设计研究院甘肃兰州730030

基于非线性纤维梁-柱单元理论建立了钢管混凝土空间框架有限元模型,分析其在非正常荷载作用下(火灾、爆炸、撞击等)的抗连续性倒塌性能。以ABAQUS软件为求解平台进行了钢材和混凝土材料模型的二次开发,并采用已有研究者的试验结果进行... 详细信息

基于非线性纤维梁-柱单元理论建立了钢管混凝土空间框架有限元模型,分析其在非正常荷载作用下(火灾、爆炸、撞击等)的抗连续性倒塌性能。以ABAQUS软件为求解平台进行了钢材和混凝土材料模型的二次开发,并采用已有研究者的试验结果进行了模型验证,在此基础上采用抽柱法进行了一典型的12层钢管混凝土空间框架体系在不同初始损伤模型下的连续性倒塌非线性动力分析。分析结果表明,不同抽柱工况下,框架梁柱内力由于失效柱破坏将发生内力重分布,相邻构件弯矩和轴力变化较大,其卸载后传力路径遵循就近原则;底层中柱失效后,其上部节点竖向位移最大,底层角柱失效后,上部节点竖向位移最小。总体上钢管混凝土空间框架在竖向荷载作用下具有较好的抗连续倒塌性能。

关键词：结构工程钢管混凝土组合框架非线性动力分析连续倒塌纤维模型

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