圆钢管柱-H形梁外环板式节点抗连续性倒塌性能试验研究 被引量：26

1

作者 王伟 李玲 +1 位作者 陈以一 严鹏 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期26-33,共8页

以2个圆钢管柱-H形梁外环板式节点为研究对象,采用双半跨单柱型梁柱子结构,通过对中柱施加静力荷载的大挠度试验及有限元分析考察梁柱节点在中柱失效的连续性倒塌条件下的力学性能。结果显示,试件的破坏均位于环板外伸段与梁的连接截面... 以2个圆钢管柱-H形梁外环板式节点为研究对象,采用双半跨单柱型梁柱子结构,通过对中柱施加静力荷载的大挠度试验及有限元分析考察梁柱节点在中柱失效的连续性倒塌条件下的力学性能。结果显示,试件的破坏均位于环板外伸段与梁的连接截面,发生在梁弦转角大于0.08 rad之后。全焊连接试件截面呈现自下翼缘至上翼缘的连续性断裂现象,而栓焊连接试件截面断裂可限制在下翼缘并依靠腹板螺栓传力。梁柱子结构在加载前期主要通过抗弯机制提供竖向抗力,在加载后期逐渐转变为依靠悬索机制抵抗上部荷载。栓焊混合连接试件在截面断裂后可充分发展截面轴力,因此在加载后期可通过悬索机制提供更高的承载力,表现出较全焊连接试件更为富余的后期强度储备。 展开更多

关键词 钢框架梁柱节点 钢管柱 连续性倒塌 静力试验 鲁棒性 传力机制

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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

2

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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基于重要杆件失效网架结构连续倒塌动力试验研究 被引量：16

3

作者 丁北斗 吕恒林 +1 位作者 李贤 周列武 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期106-114,共9页

在网架结构模型中,基于杆件轴力与应变能变化响应的杆件重要性评估方法确定初始破坏杆件并引入失效装置,进行了基于杆件失效的结构连续性倒塌试验。在试验过程中,利用动态应变仪、拉线式位移和加速度传感器,获取网架结构模型因初始破坏... 在网架结构模型中,基于杆件轴力与应变能变化响应的杆件重要性评估方法确定初始破坏杆件并引入失效装置,进行了基于杆件失效的结构连续性倒塌试验。在试验过程中,利用动态应变仪、拉线式位移和加速度传感器,获取网架结构模型因初始破坏引发的动态过程总的应变、位移和加速度时程曲线,揭示网架结构连续性倒塌的破坏过程及破坏机制。仿真分析和试验结果表明,支座之间及其相邻腹杆是网架结构关键杆件,其初始破坏失效后,会造成网架结构的连续性倒塌,在实际设计过程中要加强其构件承载力。 展开更多

关键词 连续性倒塌:网架结构 重要杆件 初始破坏 失效装置 模型试验

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单层钢筋混凝土框架结构水平向连续倒塌试验研究 被引量：12

4

作者 王浩 李易 +2 位作者 陆新征 闫维明 管玉皓 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期65-72,共8页

钢筋混凝土(RC)框架结构因竖向构件抗侧能力不足而引起的水平向连续倒塌模式会引起破坏在更大的范围内传播,目前国内外关于RC框架结构水平向连续倒塌的研究有待深入。试验中设计了一榀非对称的单层RC平面框架,对其进行静力倒塌试验,分... 钢筋混凝土(RC)框架结构因竖向构件抗侧能力不足而引起的水平向连续倒塌模式会引起破坏在更大的范围内传播,目前国内外关于RC框架结构水平向连续倒塌的研究有待深入。试验中设计了一榀非对称的单层RC平面框架,对其进行静力倒塌试验,分析了该框架在局部竖向构件失效后的水平向连续倒塌的受力机理和倒塌抗力。结果表明:RC框架在水平向连续倒塌的最终破坏形式为梁端和柱底发生塑性破坏、框架形成机构;柱对梁板水平约束的不足导致梁板在压拱机制下发生了较大的竖向位移,使得梁板内压力对该阶段的框架倒塌抗力贡献降低;梁板在悬链线机制下的倒塌抗力受柱提供的水平约束的刚度和承载力的影响,当约束不足时框架倒塌抗力随竖向位移的增大不断下降,这与既有竖向倒塌试验结果相反。 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架 水平向连续倒塌 静力试验 倒塌机制 倒塌抗力

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连续性倒塌工况下钢管柱框架节点的破坏模式与鲁棒性 被引量：9

5

作者 李玲 王伟 陈以一 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期9-15,共7页

采用双半跨单柱型梁柱子结构,通过静力加载试验考察了圆钢管柱外环板节点与方钢管柱内隔板节点在中柱失效连续性倒塌工况下的破坏模式,并以梁柱子结构竖向抗力来评估梁柱节点的鲁棒性。试验参数包括连接方式、螺栓布置、梁端构造与跨高... 采用双半跨单柱型梁柱子结构,通过静力加载试验考察了圆钢管柱外环板节点与方钢管柱内隔板节点在中柱失效连续性倒塌工况下的破坏模式,并以梁柱子结构竖向抗力来评估梁柱节点的鲁棒性。试验参数包括连接方式、螺栓布置、梁端构造与跨高比。试验结果表明,在柱顶施加竖向位移的过程中,梁柱子结构的破坏均出现在梁柱节点部位,不同的连接构造呈现出不同的损伤演化机制。节点破坏模式可分为梁端连续性破坏、梁端间断性破坏与柱身破坏三类。当节点破坏发生在梁端,采用全焊连接的节点发生梁端连续性破坏,采用栓焊混合连接的节点发生梁端间断性破坏。柱身破坏模式的发生前提为下层内隔板与柱身脱离,与腹板连接方式无直接关系。在梁端间断性破坏或柱身破坏的演化过程中,节点在初始断裂后仍可保持有效的梁柱拉结作用,悬索机制得以开展并为梁柱子结构提供稳定的后期承载力,节点具有较好的鲁棒性。节点若发生梁端连续性破坏,梁端截面面积逐步减小导致梁柱拉结作用削弱,梁柱子结构无法有效开展悬索机制,节点鲁棒性能较差。 展开更多

关键词 钢管柱-H形梁节点 连续性倒塌 鲁棒性 静力试验 破坏模式

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混凝土板柱子结构抗连续倒塌试验研究 被引量：8

6

作者 黄文君 李易 +2 位作者 陆新征 孙海林 闫维明 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期55-61,共7页

节点脆性冲剪破坏易导致板柱结构体系的连续倒塌。对1个横、纵向均为2跨的混凝土板柱子结构进行连续倒塌静力加载试验,试件制作时移除底部中柱以模拟初始失效,试验中首先对中柱柱头施加向下的集中力使其节点发生初始冲剪破坏,其后对楼... 节点脆性冲剪破坏易导致板柱结构体系的连续倒塌。对1个横、纵向均为2跨的混凝土板柱子结构进行连续倒塌静力加载试验,试件制作时移除底部中柱以模拟初始失效,试验中首先对中柱柱头施加向下的集中力使其节点发生初始冲剪破坏,其后对楼板施加均布荷载直至发生后继连续倒塌破坏,分析了试件不同变形阶段的受力机理并对承载力进行了评估。结果表明：子结构的中柱节点冲剪破坏具有一定延性,但板内张拉力导致冲剪承载力比中国规范计算值低50%;初始加载时边中柱和角柱分别承担82%和18%的荷载,随着变形增大,边中柱节点逐步损伤,边中柱承担荷载下降、角柱承担荷载上升,结构倒塌时边中柱和角柱分别承担51%和49%的荷载;小变形下试件通过楼板面外受弯能力和面内受压薄膜效应承载,在中柱节点发生冲剪破坏的时刻,受压薄膜效应提供的承载力贡献为12%;大变形下试件通过节点区的残余受弯能力和面内受拉薄膜效应承载,当节点发生严重损伤后,荷载由板底整体钢筋的受拉薄膜效应承担。 展开更多

关键词 板柱结构 连续倒塌 静力试验 初始破坏 后继破坏 承载力

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考虑现浇板作用的钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌性能试验 被引量：8

7

作者 高佳明 刘伯权 +3 位作者 黄华 周长泉 潘亮 樊子瑄 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期54-62,共9页

为研究带板钢筋混凝土框架结构抗竖向连续倒塌性能,设计了一榀1/3比例的2层两跨带板钢筋混凝土空间框架结构,并进行竖向连续倒塌拟静力试验。在柱顶施加集中荷载,采用控制位移的方式卸除边柱,模拟结构竖向倒塌过程,直至结构倒塌破坏,观... 为研究带板钢筋混凝土框架结构抗竖向连续倒塌性能,设计了一榀1/3比例的2层两跨带板钢筋混凝土空间框架结构,并进行竖向连续倒塌拟静力试验。在柱顶施加集中荷载,采用控制位移的方式卸除边柱,模拟结构竖向倒塌过程,直至结构倒塌破坏,观测分析结构变形、梁板钢筋应变以及竖向抗力。研究结果表明:带板钢筋混凝土框架结构连续倒塌抗力先后由梁拱-板压膜机制、梁拱-板拉膜机制、梁悬索-板拉膜机制、板拉膜机制提供,结构极限抗力在结构外推-内收转换位移处出现;由于现浇板对框架梁上部的加强作用,在梁上部受压区混凝土发生严重压碎破坏前,梁下部受拉区钢筋已经拉断破坏,结构竖向抗力出现较大幅度下降;结构宏观变形经历了水平外推阶段、水平内收阶段和倒塌阶段,结构水平侧移最大值没有超过《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中框架柱的侧移限值,单根边柱失效不会引起相邻柱的连续破坏,最终结构倒塌由现浇板钢筋的拉断和脱锚控制;不利荷载主要通过与失效柱相连的梁和现浇板进行内力重分布,结构未与失效柱相连的梁出现了显著受扭破坏,板的拉膜作用使更多构件有效参与到抵抗结构的连续倒塌破坏过程中;框架梁破坏后现浇板仍能提供达极限荷载的84.9%的抗力,体现了现浇板对结构整体受力性能和变形能力的改善作用。 展开更多

关键词 结构工程 带板钢筋混凝土框架 连续倒塌 拟静力试验 悬索 拉膜 现浇板

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装配整体式混凝土梁-柱子结构角柱失效后承载能力试验研究 被引量：8

8

作者 张望喜 庞博 易伟建 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期68-78,共11页

钢筋混凝土框架结构在角柱失效后,与失效角柱相连的两边梁处于弯剪扭复杂受力状态,其承载能力不同于纯弯构件。为评估装配整体式混凝土框架结构在角柱失效后边梁的承载能力,对5个装配整体式梁-柱子结构试件与1个整体现浇梁-柱子结构试... 钢筋混凝土框架结构在角柱失效后,与失效角柱相连的两边梁处于弯剪扭复杂受力状态,其承载能力不同于纯弯构件。为评估装配整体式混凝土框架结构在角柱失效后边梁的承载能力,对5个装配整体式梁-柱子结构试件与1个整体现浇梁-柱子结构试件进行单调静力试验。对于装配整体式子结构,考虑了3种节点连接形式(90°弯钩连接、开槽水平搭接、锚固板焊接)和3种扭弯比受力状态(0、0.127、0.254)。通过对比各子结构的破坏形态、承载能力与延性,分析了扭弯比及节点连接形式对边梁承载能力的影响,对比了装配整体式子结构与整体现浇子结构在复杂受力状态下的性能差异。结果表明:在弯扭作用下装配整体式叠合梁承载力随着扭弯比的增加而降低;扭弯比为0.127∶1与0.254∶1时,结构承载力比纯弯结构分别降低了15.9%与40.4%;节点连接形式为90°弯钩连接时,装配整体式叠合梁在复杂受力状态下的性能可以认为与整体现浇梁的相同。 展开更多

关键词 装配整体式混凝土结构 角柱失效 连续倒塌 静力试验 复杂受力状态

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不同边界条件下采用半刚性节点三维组合楼板子结构连续倒塌行为试验研究 被引量：7

9

作者 任鲁明 杨波 孔德阳 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期34-42,共9页

通过试验研究了4种不同拆柱位置采用半刚性节点大尺度三维组合楼板子结构的连续倒塌行为,对比分析了不同边界条件下三维组合楼板结构体系破坏模式和结构响应的异同,并对组合楼板的作用进行了量化分析。研究结果表明:失效柱位置不同时,... 通过试验研究了4种不同拆柱位置采用半刚性节点大尺度三维组合楼板子结构的连续倒塌行为,对比分析了不同边界条件下三维组合楼板结构体系破坏模式和结构响应的异同,并对组合楼板的作用进行了量化分析。研究结果表明:失效柱位置不同时,结构的失效模式存在一定的差异;组合楼板的存在提高了结构的承载力,尤其是在大变形阶段更为显著;边界条件越强,组合结构抗连续倒塌性能越强;外部柱失效对结构抗连续倒塌产生的不利影响远远大于内部柱失效的情况,即当结构在外部柱失效情况下有足够的鲁棒性能,整体结构就不会发生连续倒塌。 展开更多

关键词 组合结构 连续倒塌 拟静力试验 失效模式 边界条件

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大型钢-混凝土组合楼盖系统的连续倒塌试验与失效机理研究 被引量：6

10

作者 王伟 王俊杰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期82-91,共10页

为研究钢-混凝土组合楼盖系统在连续倒塌工况下的抗力机制和破坏过程,按照中国现行规范设计了1个典型的组合楼盖钢框架原型结构,并从该原型结构中提取出两个单层2×1跨钢-混凝土组合楼盖子结构。分别开展了移除边中柱和角柱侧边柱... 为研究钢-混凝土组合楼盖系统在连续倒塌工况下的抗力机制和破坏过程,按照中国现行规范设计了1个典型的组合楼盖钢框架原型结构,并从该原型结构中提取出两个单层2×1跨钢-混凝土组合楼盖子结构。分别开展了移除边中柱和角柱侧边柱两种工况下的足尺连续倒塌试验研究,并得到了相应的荷载-位移曲线、破坏模式、裂缝分布等。在移除边中柱时,破坏主要集中在梁端负弯矩区,且峰值荷载出现在梁悬链线抗力充分发展的大变形阶段。而在移除角柱侧边柱时,破坏主要集中在正弯矩区,峰值荷载出现在梁翼缘断裂前的抗弯阶段。两个试件后期承载力的差别主要由梁悬链线抗力引起。组合楼盖系统中楼板受拉薄膜作用的发展不易受边界水平约束条件的影响,但梁悬链线抗力的发展明显受边界水平约束条件的影响。在边柱失效工况下,塑性铰线法可以用来预测组合楼盖系统在抗弯阶段的承载力。 展开更多

关键词 钢框架 组合楼盖 连续倒塌试验 悬链线作用 薄膜作用

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输电塔-线体系灾变机理研究综述 被引量：5

11

作者 钟岱辉 李荣帅 王文明 《四川建筑科学研究》 2020年第3期37-45,共9页

输电塔-线体系是重要的生命线工程,确保其安全意义重大。近年来,极端天气、自然灾害和安装事故频繁发生,对输电塔-线体系造成严重破坏,引起社会的广泛关注。针对近年来输电线路灾害发生的原因和破坏形式,本文从构件及节点试验、数值分... 输电塔-线体系是重要的生命线工程,确保其安全意义重大。近年来,极端天气、自然灾害和安装事故频繁发生,对输电塔-线体系造成严重破坏,引起社会的广泛关注。针对近年来输电线路灾害发生的原因和破坏形式,本文从构件及节点试验、数值分析方法、连续性倒塌研究进展和真型试验四个方面总结分析了现阶段国内外对输电塔-线体系灾变机理的研究成果。通过对问题的归纳与总结,旨在发现研究过程中存在的问题,明确输电塔-线体系灾变机理研究的方向,增强对输电塔-线体系抗倒塌能力的认识,为输电塔的研究和设计提供参考。 展开更多

关键词 输电塔-线体系 灾变机理 数值模拟 连续性倒塌分析 真型试验

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五层足尺预应力压接装配框架结构顶层角柱失效试验研究 被引量：1

12

作者 师燕超 李黎明 +6 位作者 郭海山 李忠献 史鹏飞 赵博 周健 刘昊琨 郭志鹏 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期101-113,共13页

为研究预应力压接装配混凝土框架(PPEFF)结构的抗连续倒塌性能,根据国内外现行抗连续倒塌规程中的拆除构件法,设计并建造了一栋2×2跨带楼板的五层足尺PPEFF结构,进行了结构动力特性测试和顶层角柱失效下的抗连续倒塌试验。通过动... 为研究预应力压接装配混凝土框架(PPEFF)结构的抗连续倒塌性能,根据国内外现行抗连续倒塌规程中的拆除构件法,设计并建造了一栋2×2跨带楼板的五层足尺PPEFF结构,进行了结构动力特性测试和顶层角柱失效下的抗连续倒塌试验。通过动力特性测试得到了结构的固有频率与阻尼特性,结构实测周期与采用梁柱节点刚接假定的分析结果吻合良好。提出了滑块与双微摩擦面构造及结构柱移除试验方法,能较好地模拟结构柱移除前结构的正常承载状态,操作简便快捷。基于上述方法,开展了移除角柱的抗连续倒塌试验,采用位移计和基于数字图像处理的非接触式位移测量设备,分别获得了顶层角柱失效后的动态响应,两者最大动态位移幅值和残余位移相差不超过3%,吻合良好。试验结果表明,顶层角柱失效后,试验结构在正常使用荷载作用下的抗连续倒塌机制以双向梁悬臂受弯作用为主,楼板作为受拉翼缘提高了梁的悬臂受弯作用,角柱所承担的竖向荷载在剩余结构内进行了重分布,梁内纵向钢筋、楼板钢筋和预应力筋均处于弹性状态,拆柱处悬臂结构最大瞬态转角仅为1/273,PPEFF在顶层角柱失效时具有优异的抗连续倒塌性能。 展开更多

关键词 预应力压接装配混凝土框架 抗连续倒塌 角柱失效 足尺试验 结构柱移除方法 动力响应

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考虑支座失效的基础隔震结构振动台试验研究 被引量：1

13

作者 韩博 杜永峰 +1 位作者 时晨 李虎 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期84-96,共13页

为研究隔震结构在多向动力耦合激励下的动力响应和荷载传递路径,进行了一个缩尺比例为1∶4的三层平面不规则RC隔震框架结构振动台试验.通过研究结构的加速度响应、位移响应、隔震支座内力响应、损伤跨梁混凝土和钢筋应变等,揭示了多向... 为研究隔震结构在多向动力耦合激励下的动力响应和荷载传递路径,进行了一个缩尺比例为1∶4的三层平面不规则RC隔震框架结构振动台试验.通过研究结构的加速度响应、位移响应、隔震支座内力响应、损伤跨梁混凝土和钢筋应变等,揭示了多向动力耦合激励下的抗倒塌性能.进一步利用OpenSees有限元软件,分析了损伤跨梁内力和支座损伤指数分布规律.研究结果表明:在双向水平地震和单个隔震支座突然失效引起的竖向不平衡荷载耦合激励下,失效点位置处结构的竖向动力响应显著增大,并发生明显的竖向变形;支座瞬时失效产生的动力效应对各支座内力均有影响,特别是对相邻支座的内力影响更加明显;支座瞬时失效产生的竖向不平衡荷载由空腹效应和梁端弯矩共同抵抗;支座瞬时失效对相邻支座损伤指数影响最大;在多向动力耦合激励下失效区域的动力响应比仅考虑竖向不平衡荷载下更显著,隔震层损伤指数分布相比地震单独作用下更加离散. 展开更多

关键词 隔震结构 连续倒塌 多向动力耦合 振动台试验 支座失效

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锈蚀RC框架结构连续倒塌抗力机制研究 被引量：3

14

作者 钱凯 黄志强 +1 位作者 翁运昊 于晓辉 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期181-190,共10页

为研究钢筋锈蚀对钢筋混凝土(RC)框架结构连续倒塌抗力机制的影响,对3个1/2缩尺RC梁-柱子结构开展了拟静力Pushdown试验,其中1个未锈蚀RC梁-柱子结构作为对照,另2个RC梁-柱子结构在节点区采用电化学加速锈蚀方法模拟钢筋锈蚀。试验结果... 为研究钢筋锈蚀对钢筋混凝土(RC)框架结构连续倒塌抗力机制的影响,对3个1/2缩尺RC梁-柱子结构开展了拟静力Pushdown试验,其中1个未锈蚀RC梁-柱子结构作为对照,另2个RC梁-柱子结构在节点区采用电化学加速锈蚀方法模拟钢筋锈蚀。试验结果表明:钢筋锈蚀会影响RC梁-柱子结构的裂缝开展顺序及钢筋断裂位置,同时钢筋锈蚀会削弱压拱机制及悬链线机制对RC结构抗连续倒塌能力的提升作用。在边节点锈蚀率为28.6%和中节点锈蚀率为5.2%的情况下,RC梁-柱子结构的第一峰值荷载和极限荷载分别降低了31.2%和57.4%。基于试验结果,通过对比分析验证不同压拱机制理论计算模型及悬链线机制理论计算模型评估锈蚀RC梁-柱子结构连续倒塌抗力机制的有效性。通过对比分析发现:Lu等提出的模型用于评估锈蚀RC梁-柱子结构压拱机制下的第一峰值荷载的准确性高且离散性低;Yu等所提模型对锈蚀RC梁-柱子结构悬链线机制下极限荷载的评估结果较为准确,但偏于保守。 展开更多

关键词 RC框架 钢筋锈蚀 连续倒塌 拟静力试验 抗力机制

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考虑二次防御设计的钢框架抗连续倒塌研究

15

作者 乔惠云 许皓晖 +2 位作者 陈誉 魏建鹏 张瀚武 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期102-113,共12页

各种偶然荷载作用可能引起结构局部破坏,甚至导致结构连续倒塌。采用二次防御设计理念,改善钢框架结构的抗连续倒塌性能,提出在梁柱节点区域设置弯起钢筋形成新的替代路径,并对梁-柱子结构进行Pushdown加载试验和数值模拟研究,分析钢筋... 各种偶然荷载作用可能引起结构局部破坏,甚至导致结构连续倒塌。采用二次防御设计理念,改善钢框架结构的抗连续倒塌性能,提出在梁柱节点区域设置弯起钢筋形成新的替代路径,并对梁-柱子结构进行Pushdown加载试验和数值模拟研究,分析钢筋直径、弯起高度和钢筋长度对子结构的作用,对比各子结构的荷载-位移曲线、破坏模式、变形能力,以及悬链线效应发展程度。研究结果表明:钢筋使子结构变形发展均匀,左右两侧梁对称变形,容易形成二力拉杆的效果,提高承载力和延性的同时,不改变塑性铰外移等构造特性;钢筋在弹性阶段基本没有参与钢梁的弯曲效应,随着加载位移增大,钢筋由弯折状态逐渐被拉直参与子结构的受力和变形,较大提高了悬链线抗力提供的内能,使悬链线贡献系数提高了20%左右;子结构的承载力随钢筋弯起高度和钢筋长度的变化趋势为先增大后减小,破坏模式也随之改变,根据钢筋和钢梁破坏顺序将子结构分为钢筋首先发生断裂、随后钢梁开裂和钢梁首先开裂、随后钢筋断裂两种破坏模式;弯起高度接近30 mm使钢筋充分发挥拉结作用,钢筋直径为12 mm易与常用弯起高度匹配,并避免损伤导致结构承载力大幅减小。 展开更多

关键词 钢框架 连续性倒塌 悬链线效应 弯折钢筋 Pushdown加载试验 数值模拟 二次防御设计

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梁贯通型RCS组合结构梁柱节点抗连续倒塌研究 被引量：3

16

作者 唐红元 黄靖翔 +2 位作者 廖静 范璐瑶 熊进刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期1-6,共6页

为研究钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合结构在拆除底层第2根侧边柱工况(最危险工况)下节点的抗连续性倒塌性能与机理,试验以梁翼缘切割式的梁贯通型RCS结构节点构件为研究对象,通过梁跨度差异模拟第2根侧边柱失效时剩余结构抗侧移刚度及梁... 为研究钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合结构在拆除底层第2根侧边柱工况(最危险工况)下节点的抗连续性倒塌性能与机理,试验以梁翼缘切割式的梁贯通型RCS结构节点构件为研究对象,通过梁跨度差异模拟第2根侧边柱失效时剩余结构抗侧移刚度及梁端约束能力不同的特点,采用静力加载的方式模拟非对称倒塌破坏全过程。研究试验曲线特征与破坏模式,分析试件节点控制截面内力发展情况与抗力机制。结果表明:底层第2根侧边柱失效后的梁贯通型RCS结构节点的受力薄弱部位出现在梁上翼缘,且易首先在侧向刚度较小一侧的上翼缘出现局部屈曲,结构的抗力机制由梁抗弯机制转变为抗弯机制与悬链线机制共同作用,之后由于该侧上翼缘及腹板发生严重局部屈曲,导致结构在充分发挥悬链线效应之前发生非对称破坏。 展开更多

关键词 RCS结构 梁贯通节点 第2根侧边柱 连续性倒塌 静力试验

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多层组合框架子结构抗倒塌性能研究及提升策略 被引量：2

17

作者 谭政 钟炜辉 +2 位作者 郑玉辉 孟宝 宋晓燕 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期128-141,共14页

为研究多层组合框架的抗连续倒塌性能,以顶底角钢腹板双角钢连接的三层组合框架子结构为研究对象,通过拟静力试验研究了其在移除中柱工况下的承载能力、破坏模式和变形能力。试验结果表明:子结构在加载过程中呈现多次间断性破坏特征,具... 为研究多层组合框架的抗连续倒塌性能,以顶底角钢腹板双角钢连接的三层组合框架子结构为研究对象,通过拟静力试验研究了其在移除中柱工况下的承载能力、破坏模式和变形能力。试验结果表明:子结构在加载过程中呈现多次间断性破坏特征,具体表现为受拉角钢断裂,进而腹板螺栓孔发生承压破坏;通过对子结构内力发展和抗力机制的转换过程进行分析,定量得到了各层不同机制对总抗力的贡献,发现整个加载过程中各层抗力表现出一定差异。基于ABAQUS软件采用多尺度建模方法对多层框架子结构进行抗连续倒塌数值模拟,通过与试验结果对比验证了该简化建模方法的正确性。在此基础上,进一步分析了组合楼板对结构抗倒塌性能的影响,结果表明,组合楼板的存在使得结构在梁机制阶段和悬链线机制阶段的峰值荷载分别提高了54%和117%;通过3种形式加劲肋对顶底角钢节点进行加强,使得多层组合框架子结构首次断裂时荷载分别提高了53%,69%和74%。 展开更多

关键词 连续倒塌 多层组合框架子结构 静力试验 多尺度建模 组合效应 性能提升

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体外预应力混凝土框架抗倒塌性能研究 被引量：3

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作者 范云蕾 王杰 彭一帆 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2020年第23期77-85,共9页

通过三榀单层双跨体外预应力混凝土框架结构试验研究,对比分析了中柱失效后体外预应力混凝土框架与非预应力混凝土框架连续倒塌的破坏全过程。研究结果表明:体外预应力混凝土框架的连续倒塌过程分为梁机制与悬链线机制两个阶段,梁机制... 通过三榀单层双跨体外预应力混凝土框架结构试验研究,对比分析了中柱失效后体外预应力混凝土框架与非预应力混凝土框架连续倒塌的破坏全过程。研究结果表明:体外预应力混凝土框架的连续倒塌过程分为梁机制与悬链线机制两个阶段,梁机制阶段的倒塌抗力由体外预应力筋的"悬索效应"与框架梁的正截面抗弯承载力共同提供,约为非预应力混凝土框架的1.5~2.6倍;悬链线机制阶段的倒塌抗力由体外预应力筋和普通钢筋的"悬索效应"共同提供,约为非预应力框架的3.5~6.1倍。体外预应力筋的"反拱"作用将抑制框架压拱机制的形成。直线布筋的框架倒塌极限变形约为非预应力框架的1.5倍;折线布筋的框架倒塌极限变形与非预应力框架基本一致。结合试验结果与现象对试验模型框架受力过程进行了分析,推导出了基于结构变形的体外预应力混凝土框架倒塌抗力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好,可用来预估考虑悬链线作用的体外预应力混凝土框架的倒塌极限抗力。 展开更多

关键词 体外预应力混凝土框架 连续倒塌 静力试验 悬链线作用 预应力

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方钢管混凝土柱-H型梁新型节点倒塌性能试验研究 被引量：3

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作者 戎贤 张祥幸 杜颜胜 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期704-712,共9页

为提高方钢管混凝土柱-H型钢梁节点连续倒塌工况下的承载力和转动能力,提出了一种H型钢梁下栓接贯通隔板上焊接外环板的新型节点形式,进行了试验研究,分析了腹板连接板处开长圆螺栓孔对节点力学性能的影响.结果表明:与以往节点形式相比... 为提高方钢管混凝土柱-H型钢梁节点连续倒塌工况下的承载力和转动能力,提出了一种H型钢梁下栓接贯通隔板上焊接外环板的新型节点形式,进行了试验研究,分析了腹板连接板处开长圆螺栓孔对节点力学性能的影响.结果表明:与以往节点形式相比,该种新型节点形式具有更高的承载力和更好的转动能力;钢梁的受力符合梁抗弯机制转悬索机制的一般规律;腹板连接板处开设长圆螺栓孔并未削弱连接,反而提高了节点的转动能力和竖向抗力,梁抗弯机制失效后进入悬链线阶段,是钢框架体系中用于抗连续倒塌设计的一种较为理想的节点形式.同时通过对比规范发现,该种新型节点形式承载力符合相关设计要求,此规范可用于该节点的设计和结构屈服预测. 展开更多

关键词 钢节点 连续性倒塌 静力试验 贯通隔板 悬索机制

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单层体外预应力钢筋混凝土框架抗倒塌试验研究 被引量：3

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作者 范云蕾 王杰 王皓磊 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1244-1253,共10页

通过两榀单层双跨体外预应力钢筋混凝土框架结构试验研究,分析中柱失效后结构体系的抗倒塌性能。对试验模型框架受力过程进行分析,建立基于结构变形的体外预应力筋应力变化分析方法,推导出体外预应力钢筋混凝土框架倒塌破坏的极限荷载... 通过两榀单层双跨体外预应力钢筋混凝土框架结构试验研究,分析中柱失效后结构体系的抗倒塌性能。对试验模型框架受力过程进行分析,建立基于结构变形的体外预应力筋应力变化分析方法,推导出体外预应力钢筋混凝土框架倒塌破坏的极限荷载简化计算公式。研究结果表明:中柱失效后,体外预应力钢筋混凝土框架的连续倒塌过程分为4个阶段即弹性阶段、弹塑性阶段、受压混凝土破坏阶段和悬链线作用阶段,结构主要通过压拱机制和悬链线机制进行内力重分配;悬链线机制提供的抗力由侧向约束的刚度和强度决定,当柱对梁提供的水平约束不足时,框架的倒塌抗力随竖向位移的增大而不断下降;体外预应力筋可提高框架的开裂荷载、压拱作用阶段的峰值荷载以及悬链线作用阶段的极限荷载;采用所提出的公式所得计算结果与试验结果较吻合,可用来预估体外预应力钢筋混凝土框架考虑悬链线作用的极限承载力。 展开更多

关键词 体外预应力钢筋混凝土框架 连续倒塌 静力试验 悬链线作用 预应力

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