钢框架的承载能力分析

钢框架的承载能力分析

郭震[1]2011年在《新型钢结构小高层住宅抗震耐火性能研究》文中研究指明以小高层住宅建筑的抗震与空间控烟性能为研究背景,开展了新型钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的抗震耗能研究,探讨了合理空间构造形式对住宅建筑室内火灾蔓延和高温烟气流动的影响因素。从力学原理角度,研究了影响钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的抗震耗能的影响因素,通过相关试验研究、数值计算和理论分析,提出了钢框架短肢组合钢板剪力墙结构中各组成构件的合理构造形式,并最终建立了钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的抗震耗能力学模型。利用流体力学原理和火焰、烟气理论模型,将空间构造形式作为主要影响因子,建立了基于火灾安全的住宅建筑空间构造形式的理论模型。针对上述内容本文以试验研究、理论分析、数值计算为方法工具,详细进行了以下几个主要方面的研究工作:(1)钢框架短肢组合钢板剪力墙低周往复试验研究以钢框架短肢组合钢板剪力墙结构形式构建了小高层住宅建筑的单层单跨基本单元。通过低周往复试验,对几种构造形式的框架短肢钢板剪力墙结构单元进行了滞回性能、耗能延性、弹性抗侧刚度的分析比较,最终确立了单元组成元素的基本构造形式,包括:1)叁边约束组合钢板墙体;2)实腹式型钢混凝土异形柱单元;3)钢梁单元。通过试验现象分析和试验结果整理,总结了影响叁边约束组合钢板剪力墙体和实腹式型钢混凝土异形柱单元力学性能的主要因素。(2)组合钢板的抗剪、抗屈曲及耗能性能试验研究根据初步选型试验研究,对影响叁边约束组合钢板剪力墙体力学性能的因素:钢板宽厚比(b/t)、固接边界约束条件、抗屈曲预制墙板开展了8个试件的详细试验研究。根据试验现象和结果分析,结合经典薄板理论,探讨了组合钢板剪力墙的极限承载力、延性耗能的机理。进一步明确了影响参数的指标,为建立叁边约束组合钢板剪力墙体力学模型奠定了试验基础。(3)实腹式型钢混凝土异形柱抗震性能研究以轴压比和配箍率为主要影响参数,进行了3个实腹式型钢混凝土异形柱试件的抗震性能试验研究。根据试验结果,对实腹式型钢混凝土异形柱的延续性能、破坏机制进行了讨论。通过抗震性能机理分析,评价了几种异形柱的抗震耗能性能,在实腹式型钢混凝土异形柱的截面形式、合理轴压比、柱内箍筋构造、抗剪栓钉设置、加劲肋间距等5个方面提出设计建议,并为数值模拟分析、恢复力模型、结构整体力学模型提供了开裂荷载、抗侧刚度、刚度退化等指标参数。(4)钢框架短肢组合钢板剪力墙结构抗震耗能力学模型根据试验研究结果和机理分析,对影响组合钢板的抗剪、抗屈曲、抗震耗能因素进行了理论推导和数值计算,建立了构造选型的计算公式;对影响实腹式型钢混凝土异型柱抗震耗能性能的因素进行了数值计算分析,回归了抗剪承载力计算公式。最终分别建立了组合钢板的抗剪与抗屈曲力学模型,组合钢板抗震耗能恢复力模型,实腹式型钢混凝土异型柱抗震耗能力学模型及钢框架短肢组合钢板剪力墙抗侧、极限承载力、耗能力学模型。(5)钢框架短肢组合钢板剪力墙结构体系的构造优化利用人工神经网络的退火算法,对(4)中提出的力学模型进行了整合优化计算,提出了优化后的钢框架短肢组合钢板剪力墙构造形式。根据数值模拟和试验研究,评价了优化后的钢框架短肢组合钢板剪力墙抗震耗能能力。并进行了结构静力弹塑性推覆分析和足尺寸结构模型动力响应数值分析。详细阐述了钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的抗震耗能机理,最终提出了钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的设计方法和选型参数。(6)住宅单元火灾升温规律和烟气流动规律研究基于住宅单元的空间构造特点,对室内火灾升温规律和烟气流动规律进行了试验研究、理论分析和数值计算。通过一典型住宅单元形式,结合火灾和烟气理论模型,总结火灾蔓延和烟气流动的规律。重点探讨了起火位置、门洞尺寸、建筑层高、楼梯间设置及枢纽空间等空间构造形式对火灾蔓延和烟气流动的影响。以建筑火灾安全为目的,建立了住宅单元空间构造的计算模型,以此提出了住宅防火设计参数化计算公式和火灾安全评价指标。对采用钢框架短肢组合钢板剪力墙结构的住宅建筑进行了火灾安全评价并提供了设计建议。该论文有图191幅,表30个,参考文献232篇。

王堃[2]2012年在《开洞粉煤灰砌体填充墙钢框架抗震性能研究》文中进行了进一步梳理填充墙钢框架结构是目前广泛使用的建筑结构形式,在实际工程中,布置门窗等非结构构件需要在填充墙体上开设洞口,洞口的存在必然引起填充墙体承载力、抗震性能的下降,使得开洞填充墙钢框架的受力情况与无洞口填充墙钢框架和纯钢框架之间存在差异。国内外学者对填充墙钢框架结构的受力性能进行了较为广泛的研究,但对开洞填充墙钢框架结构承载性能和抗震性能的研究还十分有限,因此其受力机理、承载力及抗震方面的研究具有理论和工程意义。以粉煤灰为原材料生产的粉煤灰砖,是我国针对粉煤灰综合利用的重要举措,是一种新型墙体材料。使用粉煤灰砖可以节约土地,避免生产黏土砖带来的环境污染问题,可以有效处理电厂的粉煤灰,所以,粉煤灰砖在建筑中的应用与推广,有利于节约土地、能源并能综合利用废料保护环境。论文对开洞粉煤灰砌体填充墙钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了以下几个方面的研究:1.利用ANSYS程序建立了非线性的有限元模型,并参照前人试验验证模型分析程序的正确性。2.通过对5个系列共14个足尺模型的计算与分析,研究了开洞粉煤灰砌体填充墙钢框架在单调加载、循环加载作用下的受力性能、破坏机理。通过考虑洞口尺寸和洞口位置等参数对开洞填充墙钢框架受力性能的影响,进行了系统地研究并提出了对工程有一定参考价值的结论和设计建议。3.对上述5个系列的有限元模型进行变参数分析。考虑了对开洞粉煤灰砌体填充墙钢框架有较大影响的高跨比、轴压比以及填充墙与钢框架之间的摩擦系数等3个参数,较为详细地分析了各参数对填充墙钢框架在反复荷载作用下的影响,得出了一些结论,对实际的工程设计有一定的参考。4.对上述5个系列的有限元模型进行模态分析,提取其水平方向的平动振型,考查了开洞粉煤灰砌体填充墙对钢框架结构自振周期的折减效应,分析了洞口尺寸以及洞口布置方式对结构自振周期的影响,得出了对实际工程设计有一定参考价值的结论。

张辉[3]2012年在《防屈曲支撑钢框架的抗地震倒塌与抗连续倒塌能力分析》文中进行了进一步梳理我国现行的建筑结构设计规范是在结构构件承载能力的基础上考虑结构安全性的,在整体结构的安全性考虑上有所缺失;另外,现行规范也没有考虑偶然荷载作用下结构受损后的竖向连续倒塌失效模式,没有提供相应的结构抗连续倒塌设计方法。本文针对防屈曲支撑钢框架结构,分析结构的抗地震侧向倒塌与竖向连续倒塌能力及其相应的失效模式,主要研究内容如下:(1)以OpenSees为分析平台,采用杆单元对防屈曲支撑构件的力学性能进行了建模与分析;采用考虑材料非线性和几何非线性的纤维梁柱单元以及杆单元,对防屈曲支撑平面钢框架进行了有限元建模与验证。考虑钢材的滞回本构模型,建立了一个9层钢框架结构Benchmark模型的有限元模型,并设计了两种防屈曲支撑布置方案。(2)通过静力Pushover分析和时程分析,得到了防屈曲支撑与钢框架结构的合理刚度匹配原则,分析了防屈曲的最优布置方式和布置原则,并对结构体系的塑性铰形成机制与发展规律进行了分析。研究了配置防屈曲支撑的钢框架结构在地震作用下的耗能减振机理,分析了防屈曲支撑降低钢框架结构地震反应和提高钢框架结构整体稳定性能的作用。通过防屈曲支撑钢框架与纯钢框架结构的整体超强系数RS与整体延性折减系数Rμ的对比,分析了防屈曲支撑提高钢框架结构抗震承载能力和塑性变形能力(整体延性)的作用。(3)运用IDA技术,研究了完整结构以及防屈曲支撑和柱破坏后的损伤结构在地震作用下的侧向增量倒塌失效模式和性能点。以地震易损性(条件倒塌概率)和地震风险(年平均倒塌概率)为评价指标,研究了防屈曲支撑对实现钢框架结构整体协同受力及整体屈服机制、提高钢框架结构整体性的作用,分析了防屈曲支撑提高钢框架结构抗地震倒塌能力的作用。(4)采用备用荷载路径方法,考虑防屈曲支撑和柱失效后对原有结构的影响,运用Pushdown分析和竖向IDA技术,研究了在失去防屈曲支撑和框架柱后损伤结构的竖向连续倒塌失效模式和性能点。研究了防屈曲支撑降低主体结构损伤的作用,以及在主体结构发生损伤后作为备用的荷载传力路径实现结构荷载重分布和使结构达到新的稳定平衡状态的作用。基于结构的极限荷载系数、动力放大系数和剩余强度比,采用“假想构件删除”方法研究和评价了防屈曲支撑失效前后结构的冗余性及鲁棒性,并综合分析结构局部损伤的发生对抵抗连续倒塌能力的影响。

段留省[4]2014年在《高强钢组合偏心支撑钢框架抗震性能与震后修复研究》文中研究指明普通偏心支撑钢框架设计时,需要放大梁柱内力以抵抗耗能梁段的应变硬化效应,导致用钢量增大和节点连接困难。为解决这一问题,根据“强弱相对”的抗震思路,将高强钢引入偏心支撑钢框架的梁、柱、支撑部分而耗能梁段采用低屈服点钢材,形成高强钢组合偏心支撑钢框架,旨在保证结构有良好抗震性能前提下降低用钢量,提高经济效益。本文通过模型试验、数值模拟和理论分析对这种新型结构的抗震性能进行研究,主要内容如下:(1)对1/2缩尺的K形和Y形平面试件进行4个单调加载试验和4循环加载试验,研究其主要抗震性能指标和破坏机理。结果表明剪切屈服型高强钢组合K形偏心支撑钢框架的抗震性能较好;Y形耗能梁段的屈服机制随着侧移增大逐渐由剪切型向剪-弯混合型转变;Y形梁段不宜过长,否则可能导致框架梁首先破坏;K形试件的破坏主要集中于耗能梁段,框架基本处于弹性状态,有利于震后修复。(2)在试验的基础上,采用ANSYS软件对影响试件抗震性能的参数进行有限元分析,同时考虑材料非线性和几何非线性。结果表明K形和Y形偏心支撑中框架和耗能梁段钢材的名义屈服强度比值为1.3时,承载力提高,耗能能力不下降;该比值为2.0时,极限承载力显着提高,但耗能能力下降较多。(3)对于K形偏心支撑,耗能梁段长度对初始刚度、极限承载力和耗能能力影响较大;对于剪切屈服型,在耗能梁段相同、应力比相近的条件下,高强钢组合偏心支撑框架的抗震性能与Q345普通偏心支撑框架相当,而用钢量减少约14%。对于Y形偏心支撑,耗能梁段长度对初始刚度和破坏模式影响较大,对极限承载力和耗能能力影响较小;对于剪切屈服型,同样条件下,高强钢组合偏心支撑框架的抗震性能与Q345普通偏心支撑框架相当,而用钢量减少约16%。(4)采用耗能梁段替换法对剪切型高强钢组合K形偏心支撑钢框架进行震后修复,循环加载试验研究表明,修复后试件的极限承载力与原试件基本相同,同位移时的耗能能力相当。这种修复方法的工作量小,有利于震后快速恢复正常。(5)根据试验曲线建立K形、Y形高强钢组合偏心支撑框架的双线性恢复力模型,模型与骨架曲线基本相符;采用刚塑性机构法推导出K形、Y形试件的极限承载力公式,公式计算结果与试验和有限元的结果吻合较好,可配合恢复力模型使用。

毛家喜[5]2015年在《装配式斜支撑节点钢框架抗连续倒塌能力评价》文中认为随着国民经济的快速发展和城镇化速度的不断加快,我国房地产产业持续高速发展,住宅产业化的要求不断提高。近几年钢铁行业产能过剩,提升国内钢结构绿色建筑的比重,被认为是一个以上下游联动升级来化解钢铁产能过剩的积极途径。装配式钢结构适用于工业化生产,而且符合国家倡导的环境保护政策,因而具有良好的应用前景。自美国911事件后,结构抗连续倒塌问题成为工程界研究的重点,然而国内外对于结构抗连续倒塌的研究主要集中在混凝土结构上。钢结构中抗连续倒塌研究主要集中在普通钢框架和大跨度钢结构上。本文对装配式斜支撑节点钢框架结构进行抗连续倒塌能力评价方法研究,并对某九层装配式斜支撑节点钢框架工程实例进行抗连续倒塌能力评价。以某九层装配式斜支撑节点钢框架结构为工程背景,从装配式钢结构抗连续倒塌能力评价方法、装配式钢结构工程实例抗连续倒塌能力评价和结构抗连续倒塌规范线性静力分析方法叁个方面对装配式斜支撑节点钢框架结构的抗连续倒塌能力评价进行了研究。首先介绍了连续倒塌问题的起源以及基本概念和基本特点,连续倒塌在国内外的研究历史和现状,装配式斜支撑节点钢框架结构的基本特点以及研究现状。然后介绍了结构抗连续倒塌的能力评价方法,根据日本抗连续倒塌标准《高冗余度钢结构倒塌控制设计指南》中的简易评价方法,针对文中装配式斜支撑节点钢框架结构,对该评价方法中的能力评价指标提出了改进建议,并通过一组4跨5层装配式斜支撑节点钢框架结构的数值算例对改进评价指标的适用性进行了论证。接下来利用有限元程序SAP2000采用静力非线性方法对某九层装配式斜支撑节点钢框架结构进行极限承载力分析,采用动力非线性方法进行详细的连续倒塌分析。根据分析结果,利用改进的结构抗连续倒塌能力评价方法对该结构的抗连续倒塌能力进行评价,评价结果表明文中装配式斜支撑节点钢框架结构拆除角柱工况下剩余结构抗连续倒塌能力最好,拆除内中柱剩余结构抗连续倒塌能力相对较差,桁架梁在结构抗连续倒塌分析中承载力储备要高于柱构件。最后分别利用美国抗连续倒塌规范GSA2003、Do D2013以及中国的《高层建筑混凝土结构技术》中的连续倒塌分析方法对该九层装配式钢结构进行基于静力线性分析的抗连续倒塌能力评价,比较各个规范中抗连续倒塌静力线性分析方法的特点。

陈庆伟[6]2016年在《异形柱框架结构抗倒塌能力试验研究和理论分析》文中认为异形柱框架结构体系因能显着扩大建筑的有效使用面积,提高家具布置的灵活性等优点,近年来在多高层建筑中得到了广泛应用。与矩形柱截面相比,异形柱截面形状不规则,受力性能更加复杂,异形柱框架的抗倒塌性能与矩形柱框架也必然具有一定的相似与差异。本文通过试验研究和理论分析对钢筋混凝土异形柱框架结构的抗倒塌性能进行研究,为异形柱结构的抗倒塌设计提供参考。通过异形柱框架结构倒塌试验研究了空间钢筋混凝土异形柱框架结构的抗倒塌能力、倒塌破坏机理和最终的破坏形态。动力倒塌试验结果表明:根据现行规范设计的异形柱框架结构具有较强的抗倒塌能力,柱突然失效时结构的动力响应对结构的影响并不显着,结构不会发生倒塌。静力加载试验表明,异形柱框架结构最终会因顶层梁柱节点破坏而发生倒塌,梁柱节点属于异形柱框架结构抵抗连续倒塌的薄弱部位,需对其作进一步的加强。同时,纵向框架梁以及现浇楼板的空间拉结作用能够有效提高结构的抗倒塌能力,延缓和抑制结构的倒塌,在结构抗倒塌设计中应考虑楼板的贡献。有限元分析结果表明,异形柱框架结构撤柱瞬间的动力响应与构件的失效时间相关,对关键构件采取适当的保护措施,延缓失效时间,可以减弱结构局部破坏引起的动力响应,进而降低建筑物发生倒塌的风险。研究还表明,异形柱框架结构抵抗倒塌的过程中主要依靠梁机制和压力拱作用机制来提供倒塌抗力,框架梁的配筋是影响结构抗倒塌能力的主要因素,结构的抗倒塌能力随着框架梁配筋的增加而增大,框架设计时抗震设防烈度的提高能够显着增强异形柱框架结构的抗倒塌能力。异形柱框架和矩形柱框架抗倒塌能力的对比分析结果表明:小变形阶段,在框架梁截面和配筋完全相同的情况下,两者的抗倒塌能力非常接近相差不大;大变形阶段,异形柱框架由于梁柱节点先于框架梁发生破坏,使得结构悬链线作用不能充分发挥,无法提高结构整体的抗连续倒塌承载力。无法充分利用悬链线作用承载力是异形柱框架结构与矩形柱框架结构抵抗连续倒塌时最主要的差异。本文提出的基于材料的损伤模型能够较为准确的评价异形柱框架结构倒塌过程中混凝土、钢筋、结构构件直至楼层和整个结构体系的损伤状态。通过与试验结果的对比确定了倒塌损伤破坏程度与损伤指标值之间的对应关系,可以为后续进行同类型的异形柱框架结构倒塌损伤评价提供参考。

黄广印[7]2013年在《薄壁型钢组合填充墙—钢框架受力性能及经济性能研究》文中指出在查阅大量文献的基础上,采用非线性有限元分析方法,对冷弯薄壁型钢组合填充墙—钢框架结构的受力性能进行了研究。首先对由单面石膏板、单面定向刨花板(OSB板)、石膏板+OSB板叁类组合墙体作为填充墙时与钢框架组成的单层冷弯薄壁型钢组合填充墙—钢框架结构进行了分析,结果表明:组合墙体作为填充墙能够与钢框架协同工作,整体结构的承载能力大于二者分别单独工作的承载能力之和,墙体与钢框架之间具有“1+1>2”的协同工作效应;单层冷弯薄壁型钢组合填充墙—钢框架结构的承载能力比纯钢框架可提高16%~50%的幅度;循环荷载作用下单层冷弯薄壁型钢组合填充墙—钢框架结构的延性性能与纯钢框架相比劣化明显。其次对双层冷弯薄壁型钢组合填充墙—钢框架结构进行了数值模拟分析,结果表明:与纯钢框架相比,双层冷弯薄壁型钢组合填充墙—钢框架结构的抗侧刚度和承载能力均有显着提高,而延性性能相对劣化,但整体结构的延性和耗能能力优于常用的砌块类填充墙体。在此基础上,考虑增设墙体龙骨拉条、改变墙体龙骨间距、以及柱轴压比变化等因素,对双层填充墙—钢框架结构进行了参数分析,结果表明:增设墙体龙骨拉条能够在一定程度上抑制墙体龙骨屈曲发展,从而提高组合墙体填充墙与钢框架协同工作的能力;而墙体龙骨间距的增大使得结构的承载能力明显下降;钢框架柱轴压比的增大加剧了墙体龙骨屈曲的发展,使得结构的延性性能相应降低。最后文中参考相应文献,从经济性能方面(同时考虑建筑节能要求)分析了冷弯薄壁型钢组合墙体作为钢框架填充墙体的可行性。

钱慧青[8]2018年在《内置轻型钢框架加固地震遗址建筑抗倒塌性能研究》文中指出地震后留存下来的遗址建筑具有重大的科学和社会价值,对地震遗址加以保护具有十分重要的意义。本课题以08年汶川地震后的北川老县城遗址现状为背景,通过大量调研工作,指出现存遗址加固保护问题及不足之处,基于地震遗址灾害特征及遗址保护加固原则,通过加固方法比选分析提出了内置轻型钢框架加固方法。为了证明该方案的适用性,以曲山小学遗址加固为研究对象,在地震响应模拟分析的基础上对遗址震损程度进行了评估,掌握了遗址结构基本受力状态,进行了加固方案设计研究,并对方案的加固效果进行验证,主要研究成果如下:(1)通过实地调研,客观地展示了北川县地震遗址典型的房屋倒塌灾害现象及其保护现状,对北川遗址各类建筑结构进行了震害特点分析,总结了目前地震遗址保护不足及加固中亟待进行的研究工作,便于遗址建筑长久有效地保存。(2)地震遗址建筑属于特殊性群体建筑,对其进行加固不同于一般缺陷性房屋抗震加固,必须遵循文物保护的基本原则,内置轻型钢框架加固方案既能很好地保留遗址风貌,又符合遗址保护的基本原则,适于地震遗址建筑的加固保护,可为今后类似工程提供借鉴意义。(3)工程实践证明,数值模拟方法是一种快速经济地获取结构内、外部震损程度的方法,遗址虽然破坏严重,但加固前若不考虑遗址自身的承载能力,便会造成不切实际地加固,为了掌握遗址震后基本受力状态,采用ANSYS软件建立原结构模型进行震害模拟分析,对遗址结构震损程度进行分析,探讨性评估了其残余承载能力,为后续针对性加固方案的实施提供基础。(4)基于以上研究内容,结合震后遗址建筑内部实际破坏情况,进行加固方案设计研究,保证内置钢框架既能承受遗址结构静力荷载作用,又可抵抗一般地震作用。针对加固效果的验证,以教学楼遗址后勤办公室内置钢框架为研究对象,以Midas/civil为分析平台,对内置钢框架结构的承载能力及常遇地震作用下的抗倒塌能力进行了计算分析,并在此基础上提出了结构优化设计方法。

贾明明, 吕大刚, 张辉[9]2013年在《防屈曲支撑钢框架抗地震侧向倒塌能力分析》文中研究说明以OpenSees为分析平台,建立一个9层钢框架结构Benchmark模型的有限元模型,并设计两种屈曲支撑布置方案。通过静力Pushover分析和时程分析,得到防屈曲支撑与钢框架结构的合理刚度匹配原则,分析防屈曲的最优布置方式和布置原则。通过防屈曲支撑钢框架与纯钢框架结构的整体超强系数RS与整体延性折减系数Ru的对比,研究防屈曲支撑提高钢框架结构整体稳定性能和抗地震侧向倒塌能力的作用。基于增量动力分析,比较钢框架与防屈曲支撑钢框架的倒塌中位值,分析防屈曲支撑提高钢框架结构抗震承载能力和塑性变形能力(整体延性)的作用以及合理的防屈曲支撑布置方式。

史奉伟[10]2017年在《基于楼板薄膜效应的钢框架-组合楼板体系抗连续倒塌研究》文中研究说明近年来,恐怖袭击或生产生活中的意外事故所引发的各种突发性爆炸事件,会引起建筑结构的局部破坏甚至整体连续性倒塌,对人民的生命财产安全构成极大的威胁,因此亟待研究建筑结构抗连续倒塌性能。但是,当前结构抗连续倒塌研究主要集中在钢筋混凝土框架结构与纯钢框架结构上,对于组合结构特别是组合楼板在连续倒塌过程中受力特性的研究还不完善。连续倒塌工况下组合楼板作为平面构件对结构有很好的双向拉结作用,通过大变形下的拉力薄膜效应使得板在发生较大挠度时仍能保持稳定,能够维持结构的整体稳定性,提高结构的抗倒塌能力。因此,研究组合楼板对结构抗连续倒塌性能的影响具有重要的现实意义。本文主要从理论分析和数值模拟两个方面研究连续倒塌工况下组合楼板薄膜效应发展破坏机理,以及对结构抗倒塌性能的影响,主要研究内容如下:(1)介绍了组合楼板的基本构成和工作机理,分析了在承载能力极限状态条件下组合楼板受力特点和破坏机理,在此基础上分析连续倒塌工况下组合楼板薄膜效应的发展机理以及工程应用,基于正交异性板块有限元理论,通过拟板法提出连倒塌工况下组合楼板正交各向异性计算分析方法和实用简化计算模型。(2)采用拆除构件法对一钢框架组合结构工程实例进行拆柱分析,建立了拆除角柱、长边中柱、短边中柱和内柱的四种工况下的分析模型,研究组合楼板、梁的受力机制,分析组合楼板对失效点位移、剩余结构内力的影响,评估剩余结构的抗连续倒塌性能。(3)通过对连续倒塌工况下直接影响区域梁板联合抗力体系的受力和变形模式分析,建立考虑楼板薄膜效应的抗力模型进行结构静力抗力计算与分析,获得结构的非线性静力抗力需求;在此基础上根据变形体力学能量守恒原理,推导梁板联合破坏体系的静-动力抗力需求之间的关系,利用抗倒塌能力曲线评估结构的抗倒塌动力性能,采取有限元软件SAP2000建模分析,验证分析方法的适用性和有效性。(4)根据爆炸荷载作用的特点简化荷载时程函数对倒塌工况下的结构简化力学模型进行动力理论分析,研究柱失效时间对结构动力响应的影响;通过有限元软件建立弹塑性动力数值分析模型,研究组合楼板的存在对结构动力性能的影响,通过提出组合楼板薄膜效应抗力提高系数,量化组合楼板在连续倒塌过程中所起作用。

参考文献:

[1]. 新型钢结构小高层住宅抗震耐火性能研究[D]. 郭震. 中国矿业大学. 2011

[2]. 开洞粉煤灰砌体填充墙钢框架抗震性能研究[D]. 王堃. 长安大学. 2012

[3]. 防屈曲支撑钢框架的抗地震倒塌与抗连续倒塌能力分析[D]. 张辉. 哈尔滨工业大学. 2012

[4]. 高强钢组合偏心支撑钢框架抗震性能与震后修复研究[D]. 段留省. 西安建筑科技大学. 2014

[5]. 装配式斜支撑节点钢框架抗连续倒塌能力评价[D]. 毛家喜. 湖南大学. 2015

[6]. 异形柱框架结构抗倒塌能力试验研究和理论分析[D]. 陈庆伟. 天津大学. 2016

[7]. 薄壁型钢组合填充墙—钢框架受力性能及经济性能研究[D]. 黄广印. 长安大学. 2013

[8]. 内置轻型钢框架加固地震遗址建筑抗倒塌性能研究[D]. 钱慧青. 西南科技大学. 2018

[9]. 防屈曲支撑钢框架抗地震侧向倒塌能力分析[J]. 贾明明, 吕大刚, 张辉. 土木工程学报. 2013

[10]. 基于楼板薄膜效应的钢框架-组合楼板体系抗连续倒塌研究[D]. 史奉伟. 山东科技大学. 2017

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钢框架的承载能力分析
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