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考虑压拱效应的钢筋混凝土双跨梁竖向承载力分析 被引量：23
1
作者 王英 顾祥林 林峰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期32-42,共11页
钢筋混凝土框架结构在使用期内遭遇爆炸、撞击等突发事件时,可能引起结构承重柱失效,从而导致结构倒塌。当失效柱为内柱时,失效柱上方与其相连的两跨梁将形成双跨梁,双跨梁的承载能力决定剩余结构的抗倒塌能力。为分析双跨梁的受力特征... 钢筋混凝土框架结构在使用期内遭遇爆炸、撞击等突发事件时,可能引起结构承重柱失效,从而导致结构倒塌。当失效柱为内柱时,失效柱上方与其相连的两跨梁将形成双跨梁,双跨梁的承载能力决定剩余结构的抗倒塌能力。为分析双跨梁的受力特征和破坏机理,进行了3根1/4缩尺钢筋混凝土双跨梁的静力加载试验。结果表明:梁端存在轴向约束时,梁产生压拱效应,其竖向承载力得到提高;基于试验结果,根据双跨梁关键截面满足的内力平衡方程、考虑压拱效应时满足的变形协调方程,推导出梁的竖向荷载与中柱竖向位移之间的关系式;通过不断增大竖向位移,得到最大竖向荷载(对应的梁轴向力为压力)即为双跨梁考虑压拱效应的竖向承载力。理论分析结果和试验结果比较表明,所提计算方法有较高精度。 展开更多
关键词 钢筋混凝土框架结构 双跨梁 静力试验 压拱效应 竖向承载力
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考虑周边结构约束影响的RC框架结构防连续倒塌性能研究 被引量：22
2
作者 周云 陈太平 +1 位作者 胡翔 易伟建 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期216-226,237,共12页
为了考察周边结构约束对钢筋混凝土(RC)框架结构防连续倒塌承载能力的影响,该文通过QianK等进行的中柱移除的框架子结构拟静力试验,校核了论文中ABAQUS软件建立的框架子结构精细有限元分析模型的准确性。模拟所得的荷载位移曲线与试验... 为了考察周边结构约束对钢筋混凝土(RC)框架结构防连续倒塌承载能力的影响,该文通过QianK等进行的中柱移除的框架子结构拟静力试验,校核了论文中ABAQUS软件建立的框架子结构精细有限元分析模型的准确性。模拟所得的荷载位移曲线与试验曲线吻合良好,较好地模拟了中柱移除至子结构破坏的全过程。在成功进行模型校核的基础上,通过改变平面框架两侧边跨的约束情况,分析了两侧边跨约束对所研究子结构防连续倒塌承载力的影响;其次通过对比考虑楼板与不考虑楼板的单层空间结构的承载力,分析了楼板在结构防连续倒塌受力过程中对提高压拱阶段和悬链线阶段承载力的作用,讨论了楼板对连续倒塌各个受力阶段不同的影响;最后建立了多层空间框架结构模型,研究框架底层柱移除过程中结构的承载能力,分析发现楼层数的增加,成倍地提高框架结构承载力,并对连续倒塌各个受力阶段产生不同的影响。 展开更多
关键词 混凝土框架结构 连续性倒塌 有限元分析 楼板作用 多层结构 悬链线效应 压拱效应
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关键柱失效后组合框架抗倒塌试验研究及理论分析 被引量：22
3
作者 高山 郭兰慧 +1 位作者 吴兆旗 张素梅 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期43-48,共6页
通过一榀四跨单层钢-混凝土组合框架试验研究,分析中柱失效后结构体系的抗倒塌性能。试验结果表明:中柱失效后,组合框架的连续倒塌过程分为6个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段、压拱阶段、塑性阶段、过渡阶段及悬链线阶段,结构主要通过塑... 通过一榀四跨单层钢-混凝土组合框架试验研究,分析中柱失效后结构体系的抗倒塌性能。试验结果表明:中柱失效后,组合框架的连续倒塌过程分为6个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段、压拱阶段、塑性阶段、过渡阶段及悬链线阶段,结构主要通过塑性铰机制和悬链线机制进行内力重分配;组合梁可以保证悬链线作用的形成,其特有的压拱效应可在一定程度上提高结构关键柱失效初期的承载能力;根据现行规范设计的组合框架在关键柱失效后仍具有较高的承载力,具有一定的抗倒塌能力。同时采用ABAQUS建立了试验试件的有限元分析模型,有限元分析结果和试验结果进行对比,验证了有限元分析结果的正确性。针对组合框架中的压拱效应进行分析,并结合试验现象提出一种新的"桁架弹簧"压拱模型,推导了竖向位移-荷载相关计算式及竖向位移-水平位移相关计算式,计算式计算结果与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 组合结构 连续倒塌 静力试验 悬链线作用 压拱效应
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中柱失效时组合框架压拱效应力学模型分析 被引量：1
4
作者 高山 王社良 +1 位作者 彭震 王鹏飞 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2018年第4期866-874,共9页
钢-混凝土组合梁在正弯矩下的转动中心通常要高于其在负弯矩作用下的转动中心,因此在中柱失效工况下,组合框架中存在压拱效应.针对两榀分别采用了焊接连接和平齐式端板连接的钢-混凝土组合框架进行了拆除中柱的试验研究,记录并详细分析... 钢-混凝土组合梁在正弯矩下的转动中心通常要高于其在负弯矩作用下的转动中心,因此在中柱失效工况下,组合框架中存在压拱效应.针对两榀分别采用了焊接连接和平齐式端板连接的钢-混凝土组合框架进行了拆除中柱的试验研究,记录并详细分析了压拱效应.分析结果表明,无论采取何种梁柱节点形式,组合框架中均存在压拱效应;常规压杆模型无法准确描述压拱效应的效果.提出了一种考虑钢梁下翼缘及部分腹板受拉的桁架弹簧模型,并对该模型的竖向荷载-位移公式和水平位移-竖向位移公式进行了推导,公式结果与试验结果吻合良好.本文提出的桁架弹簧模型及相应变形公式可以很好地预测压拱效应对于整体结构承载力和变形的贡献,为抗连续倒塌工况下组合框架的设计提供了参考. 展开更多
关键词 连续倒塌 组合结构 压拱效应 中柱失效 悬索效应
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组合梁-方钢管柱节点抗连续倒塌性能数值模拟
5
作者 孙昕 王俊杰 +1 位作者 赵勇 王伟 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2022年第5期140-146,共7页
采用通用有限元软件ABAQUS建立组合梁-方钢管柱刚接节点在中柱失效条件下的精细化有限元模型,研究节点在失效柱处(中柱节点)和相邻柱处(边柱节点)两种状态下的抗连续倒塌性能,考察两个节点的破坏机制和力学性能等。结果表明,中柱节点的... 采用通用有限元软件ABAQUS建立组合梁-方钢管柱刚接节点在中柱失效条件下的精细化有限元模型,研究节点在失效柱处(中柱节点)和相邻柱处(边柱节点)两种状态下的抗连续倒塌性能,考察两个节点的破坏机制和力学性能等。结果表明,中柱节点的承载力由弯曲机制、压拱效应和悬索机制共同组成,边柱节点的承载力由弯曲机制和悬索机制共同组成。其中,压拱效应显著提升了中柱节点在抗弯阶段的承载力并且延迟了悬索机制发挥作用的时间。根据能量原理将两个节点的静力性能曲线转化为更符合实际工况下的动力响应曲线,采用简化评估方法证明两个节点具有足够的抗连续倒塌能力。 展开更多
关键词 连续倒塌 数值模拟 刚接节点 压拱效应 悬索机制
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基于ABAQUS考虑柱对框架结构抗连续倒塌承载力影响的数值模拟
6
作者 陈太平 吕庭 +1 位作者 汤伟方 李刚 《江苏建筑》 2019年第4期66-70,共5页
为了研究框架柱在框架结构抗连续倒塌过程中所起的作用和框架柱对框架结构抗连续倒塌的承载能力的影响,文章通过Qian K等进行的中柱失效的框架子结构拟静力试验,校核了论文中ABAQUS软件建立的框架子结构精细有限元分析模型的准确性。模... 为了研究框架柱在框架结构抗连续倒塌过程中所起的作用和框架柱对框架结构抗连续倒塌的承载能力的影响,文章通过Qian K等进行的中柱失效的框架子结构拟静力试验,校核了论文中ABAQUS软件建立的框架子结构精细有限元分析模型的准确性。模拟所得的荷载位移曲线与试验曲线吻合良好,较好地模拟了中柱失效直至子结构破坏的全过程。在成功进行模型校核的基础上,通过改变平面框架边柱的柱高、轴压比,分析了边柱约束对所研究子结构抗连续倒塌承载力的影响;研究了框架梁柱线刚度比的差异对框架结构抗连续倒塌受荷机理的影响;并探讨了考虑框架柱的框架在中柱移除过程中的荷载转化路径和受荷机理。模拟表明框架柱在结构抗连续倒塌过程中作用明显,抗连续倒塌设计时要充分考虑框架柱的作用。 展开更多
关键词 混凝土框架结构 连续性倒塌 数值模拟 悬链线效应 压拱效应
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建筑结构抗压性能分析
7
作者 霍艳华 《湖北农机化》 2019年第11期80-80,共1页
建筑结构的稳固性和抗压性是保证一栋建筑是否安全、长久使用的保障。在一些灾害,例如地震、火灾和爆炸的作用下,建筑结构的稳定性受到局部破坏而造成整体性崩塌的现象时有发生。由于现实中有大量案例存在,许多研究者关于建筑结构的负... 建筑结构的稳固性和抗压性是保证一栋建筑是否安全、长久使用的保障。在一些灾害,例如地震、火灾和爆炸的作用下,建筑结构的稳定性受到局部破坏而造成整体性崩塌的现象时有发生。由于现实中有大量案例存在,许多研究者关于建筑结构的负荷性能的研究一直在进行,目的是为了增加建筑的负荷性能。尤其是建筑结构中局部支撑物,如板柱结构和钢框架结构的实验和研究等,本文基于此开展抗压性能研究。 展开更多
关键词 负荷性能 悬链线机制 压膜效应 压拱效应
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