考慮抗震設(shè)計(jì)與填充墻影響的r.c.框架抗連續(xù)倒塌性能仿真分析

1、 分類號(hào)： 密級(jí)： U D C： 學(xué)號(hào)：406027012054 南 昌 大 學(xué) 碩 士 研 究 生 學(xué) 位 論 文 考慮抗震設(shè)計(jì)與填充墻影響的 考慮抗震設(shè)計(jì)與填充墻影響的 R.C.框架抗連續(xù)倒塌 性能仿真分析框架抗連續(xù)倒塌 性能仿真分析 Simulation Analysis on the

2、Progressive Collapse Resistance of Reinforced Concrete Frame While Considering the Effects of Seismic Design and Infilled Wall 李 寰 培養(yǎng)單位（院、系）：建筑工程學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名、職稱：賈益綱 教授 指導(dǎo)教師姓名、職稱：吳光宇 教授級(jí)高工 申請(qǐng)學(xué)位的學(xué)科門類：工學(xué) 學(xué) 科 專 業(yè) 名 稱：土木工程

3、論 文 答 辯 日 期：2015 年 5 月 答辯委員會(huì)主席： 評(píng)閱人： 年 月 日摘 要 II摘 要 目前對(duì)多層框架的抗連續(xù)倒塌有限元仿真分析中，鮮有采用三維空間實(shí)體單元模擬各構(gòu)件，在此基礎(chǔ)上考慮抗震設(shè)計(jì)以及填充墻剛度影響的相關(guān)研究更為少有。為更真實(shí)的模擬框架抗連續(xù)倒塌空間破壞形態(tài)和極限承載力，以及抗震設(shè)防烈度和填充墻剛度對(duì)其影響程度，本文利用基于虛擬層合理論編制的非

4、線性有限元分析軟件，采用20節(jié)點(diǎn)三維實(shí)體退化系列單元，對(duì)考慮上述影響因素的框架模型進(jìn)行豎向抗連續(xù)倒塌性能分析，主要相關(guān)研究工作如下： 1、對(duì)一考慮樓板作用的 R.C.框架抗連續(xù)倒塌試驗(yàn)進(jìn)行了有限元模擬分析，通過(guò)對(duì)有限元分析和原倒塌試驗(yàn)的加載過(guò)程、框架破壞情況、結(jié)構(gòu)荷載—位移曲線等重要結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了本程序及其理論可以用于考慮樓板作用的框架抗連續(xù)倒塌研究中，且具有不錯(cuò)的計(jì)算結(jié)果。為下文研究可以在考慮樓板參與作用的前提下進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。 2

5、、引入抗震烈度影響因素，針對(duì)同一框架進(jìn)行不同抗震等級(jí)設(shè)計(jì)。依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果建立準(zhǔn)確的有限元分析模型，利用拆除構(gòu)件法拆除不同部位柱子，然后對(duì)不同抗震烈度設(shè)計(jì)框架進(jìn)行豎向抗連續(xù)倒塌性能分析。通過(guò)對(duì)比不同抗震烈度模型的應(yīng)力變化、破壞過(guò)程及機(jī)理，得出結(jié)論：一般情況下，抗震烈度越高，結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能越好；隨著抗震設(shè)防烈度的提高，結(jié)構(gòu)拆除不同部位柱子的抗連續(xù)倒塌極限承載力增加程度不同；拆除不同部位柱子的結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的提升并非都依賴于抗震烈度的

6、提高，也有可能依賴于樓板的增強(qiáng)。 3、引入填充墻影響因素。首先，對(duì)一填充墻性能試驗(yàn)進(jìn)行模擬分析，結(jié)果表明本文所用有限元分析程序適用于填充墻非線性分析。其次，通過(guò)整理分析框架中填充墻參與作用的機(jī)理，提出抗連續(xù)倒塌中填充墻力學(xué)模型。然后，對(duì)同一榀布置不同層數(shù)填充墻（除底層）的八層平面框架進(jìn)行極限承載力分析，最終確定填充墻的影響層數(shù)為四層（即五層框架）。最后，對(duì)不同抗震烈度拆除不同柱子的模型分別布置四層填充墻并進(jìn)行豎向抗連續(xù)倒塌極限承載力分析