鋼框架組合樓板結(jié)構(gòu)在中柱失效下抗連續(xù)倒塌三維整體效應(yīng)研究.pdf

1、自從美國紐約世貿(mào)大廈在“911”事件中發(fā)生連續(xù)性倒塌事故以來，世界各國越來越多的研究人員和工程師開始關(guān)注建筑物在偶然荷載作用下的抗倒塌能力?，F(xiàn)階段世界各國對混凝土框架結(jié)構(gòu)進行了大量的研究，但對鋼框架組合樓板結(jié)構(gòu)這一常見的多高層結(jié)構(gòu)體系研究有限，尤其是考慮樓板作用的三維整體結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的研究。鋼框架組合樓板結(jié)構(gòu)在中柱失效后，與失效柱相鄰的梁的跨度立刻變成原來的兩倍，結(jié)構(gòu)的受力機制與傳力途徑發(fā)生了改變。結(jié)構(gòu)在小變形階段主要以壓拱效應(yīng)和

2、彎曲傳力機制為主，在大變形階段會轉(zhuǎn)變?yōu)閼益溇€效應(yīng)和薄膜效應(yīng)等傳力機制。而樓板長寬比、樓板厚度、壓型鋼板厚度、抗鍵栓釘數(shù)量、節(jié)點力學性、邊界條件和動力效應(yīng)能等參數(shù)都對這些機制的開展與破壞起重要作用。因為整體結(jié)構(gòu)試驗研究通常需要花費大量的時間和人力，因此本文嘗試建立三維整體結(jié)構(gòu)有限元模型，在通過與試驗結(jié)果對比驗證有效性后，開展大量的參數(shù)化分析和非線性動力分析，總結(jié)出各個參數(shù)對三維整體結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響規(guī)律。
　　具體研究內(nèi)容概括

3、如下：
　?、俳榻B了采用位移控制的三維鋼框架組合樓板結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌試驗研究的概況，并采用組件法建立了節(jié)點的組件模型，用試驗的方法獲得了組件模型中彈簧單元的力學模型，并將該結(jié)果運用在三維整體結(jié)構(gòu)有限元模型中。
　?、诓捎糜邢拊治鲕浖嗀BAQUS建立了三維鋼框架組合樓板結(jié)構(gòu)有限元模型，并就結(jié)構(gòu)的荷載位移響應(yīng)、破壞順序和破壞模式等方面對有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果進行全面對比，驗證模型的可靠性。
　?、凼褂抿炞C有效后的有限元

4、模型，分析了樓板長寬比、樓板厚度、壓型鋼板厚度、抗剪鍵數(shù)量、邊界條件以及節(jié)點力學模型等參數(shù)對整體結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響。
　?、芙⒘朔蔷€性動力計算有限元模型，并與Izzuddin基于能量原理的方法得出的結(jié)果進行對比，建議本文所分析結(jié)構(gòu)類型基于力的動力增大系數(shù)DIF值取1.5，基于位移的動力增大系數(shù)取3。
　　本文創(chuàng)新點如下：
　　①首次將歐規(guī)3中的組件法與試驗的方法結(jié)合起來得到平齊式端板節(jié)點和雙腹板角鋼節(jié)點的受拉受