钢筋砼框架倒塌过程中梁弯曲破坏机理的试验研究

论文摘要

建筑结构在使用期内有可能遭遇由于突发事件产生的偶然荷载。煤气爆炸、炸弹爆炸、飞行器或大型汽车撞击是产生此类荷载的主要原因。这种偶然作用可能引发建筑或结构系统的局部破坏。如果结构不能耗散偶然荷载产生的能量或阻断破坏的发展,就会在竖向或水平向产生连锁破坏,从而导致整个结构倒塌,造成巨大的财产损失和人员伤亡。对于目前我国广泛采用的钢筋混凝土框架结构而言,研究其抗倒塌问题更具有现实意义和应用价值。从钢筋混凝土框架结构承载路径分析入手,对框架结构进行了实现抗倒塌的机理分析和框架柱破坏后的结构动力响应分析。当单一框架柱突然破坏后,原框架柱承担的竖向荷载只能通过框架梁实现其水平方向再分配,因而框架梁成为实现抗倒塌研究的关键构件。取框架梁进行突加荷载条件下的研究是最具实践性和合理性的。试验做了三组共八个试件的研究,主要包括:对按现行抗震设计规范设计的框架梁的抗倒塌能力研究;同时做了纵筋配筋率、配箍率对框架梁的抗倒塌性能的影响研究。通过试验研究,得出了不同等级荷载和对应动力系数间关系;在拱效应影响下,框架梁的动抗弯承载能力可以提高50%以上;按现行抗震规范设计的框架梁能够完成单柱破坏后的抗倒塌承载要求;在不发生剪切破坏的前提下,框架梁能够完成框架柱破坏后的内力重分布;同时提出弯曲破坏机理和剪切破坏机理对框架梁极限承载能力的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 建筑结构竖向连续倒塌研究的由来
• 1.2 建筑结构抗竖向连续倒塌的研究现状
• 1.2.1 国内外有关建筑结构抗竖向连续倒塌的研究
• 1.2.2 国内外关于建筑抗竖向连续倒塌的文件、规范
• 1.3 本文的研究意义和内容
• 2 框架结构体系抗倒塌分析
• 2.1 钢筋混凝土框架结构体系的承载机制
• 2.2 实现抗倒塌的影响因素分析
• 2.2.1 抗倒塌研究的承载机理分析
• 2.2.2 抗倒塌研究的动力响应分析
• 3 试验研究
• 3.1 试验目的和内容
• 3.2 试验模型
• 3.3 试验装置的设计制作
• 3.4 试件设计制作
• 3.5 试验测量内容和仪器
• 3.5.1 测量内容
• 3.5.2 数据采集
• 3.6 加载制度设计
• 3.6.1 计算极限荷载
• 3.6.2 分级加载
• 3.6.3 开裂后一次加载至试件破坏
• 3.7 主要试验结果和破坏机理分析
• 3.7.1 试件动力响应分析
• 3.7.2 约束弯矩、水平轴力和挠度的关系研究
• 3.7.3 试件破坏形态和破坏机理分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集