強(qiáng)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(guó)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(jìn)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(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)并根據(jù)其對(duì)分析模型進(jìn)行修改。為了考慮構(gòu)件失效時(shí)的動(dòng)力效應(yīng)，目前對(duì)失效構(gòu)件的處理方法主要有兩種:瞬時(shí)卸載法和瞬時(shí)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(huì)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(zhǔn)確地描述結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌過程。
　　本文對(duì)瞬時(shí)卸載法和瞬時(shí)移

2、除構(gòu)件法進(jìn)行了對(duì)比，并通過對(duì)瞬時(shí)移除構(gòu)件法的力學(xué)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(dòng)力平衡狀態(tài)，使用瞬時(shí)移除構(gòu)件法當(dāng)前節(jié)點(diǎn)處都會(huì)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(dāng)前節(jié)點(diǎn)的加速度增量;若移除構(gòu)件前結(jié)構(gòu)處于動(dòng)力平衡狀態(tài)，移除構(gòu)件內(nèi)力一部分轉(zhuǎn)化為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)加速度增量，還有一部分轉(zhuǎn)化為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)和其相鄰節(jié)點(diǎn)的位移增量，分析步長(zhǎng)越小，構(gòu)件內(nèi)力轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)加速度增量的比率越高。
　　本文對(duì)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(jìn)行了研究。使用主從節(jié)點(diǎn)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(shí)的動(dòng)力效應(yīng)，采用非線性Hertz-damp模型對(duì)三種碰撞行為進(jìn)行碰撞力學(xué)建模。碰撞力的計(jì)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(jì)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(jì)算碰撞力和地震動(dòng)聯(lián)合作用下?lián)p傷結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。程序中產(chǎn)生的機(jī)構(gòu)通過移除構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)，機(jī)構(gòu)對(duì)主體作用力需要另外添加荷載。
　　強(qiáng)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(huì)增大結(jié)構(gòu)的水平位移和轉(zhuǎn)角。主動(dòng)碰撞層質(zhì)量和斷裂柱高度對(duì)碰撞力大小有著較大的影響，當(dāng)這兩項(xiàng)因素增大時(shí)，主動(dòng)碰撞層初始速度增大，碰撞力也會(huì)隨之增大，對(duì)下部被動(dòng)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(qiáng)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(diǎn)只有一個(gè);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(diǎn)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(duì)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(duì)這些碰撞行為的參數(shù)進(jìn)行了討論，設(shè)計(jì)算例實(shí)現(xiàn)i情況的中跨坍塌碰