全装配式混凝土框架结构抗连续倒塌静载试验研究

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1、学校代号10532学号S150100038分类号TU375.4密级公开硕士学位论文全装配式混凝土框架结构抗连续倒塌静载试验研究学位申请人姓名陈太平培养单位土木工程学院导师姓名及职称周云副教授学科专业结构工程研究方向装配式结构论文提交日期2018年6月1日学校代号：10532学号：S150100038密级：公开湖南大学硕士学位论文全装配式混凝土框架结构抗连续倒塌静载试验研究国家重点研发计划项目(2016YFC0701400，2016YFC0701308)湖南省重点研发计划项目(2017SK2220)长沙市科技计划项目(

2、kq1706019)学位申请人姓名：陈太平导师姓名及职称：周云副教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：2018年6月1日论文答辩日期：2018年6月4日答辩委员会主席：易伟建教授StaticloadteststudyonprogressivecollapseresistanceoffullyprefabricatedconcreteframestructuresbyCHENTaipingB.E.(HunanUniversity)2015Athesissubmittedinpartialsatisf

3、actionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructuralEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorZHOUYunJune,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究

4、做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□√。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：

5、日期：年月日导师签名：日期：年月日I全装配式混凝土框架结构抗连续倒塌静载试验研究摘要近年来，我国政府大力推广预制装配式混凝土结构，其中，全装配式混凝土框架结构具有安装快速、施工污染少等优点。全装配式混凝土框架结构在遭遇爆炸冲击、不受控制的火灾和车辆撞击等偶然荷载作用时，能否保持其稳固性值得研究。本文以全装配式混凝土框架子结构试验为基础，分析其在中柱移除过程中抗连续性倒塌的受力机理，同时利用有限元软件ABAQUS对试件分别进行精细化有限元分析，并建立整楼RC框架模型研究了框架结构抗连续倒塌的受力性能。本文主要进行了以下

6、几方面的研究：(1)本文利用PKPM设计了一栋空间框架结构，提取底层框架子结构按照1/2比例缩尺，设计了三个框架子结构试件，包括两个全装配式试件(PC1、PC2)和一个现浇试件(RC)，每个试件分别包含三根柱两根梁，装配式试件梁柱采用插梢杆-牛腿-角钢方式连接。完成了三个试件的中柱移除拟静力试验。(2)对每个试件荷载位移曲线、每个阶段的梁柱变形曲线、钢筋和混凝土的应变变化曲线等试验结果进行了整理，对比了三个试件的极限承载能力和极限位移，分析了子结构试验在中柱移除过程中的裂缝的发展和最终的破坏模式，探讨了子结构试件在中

7、柱移除过程中的荷载转换机制，为有限元模型改进连接形式提供数据支持。(3)基于试验结果的整理分析，利用ABAQUS有限元软件分别建立了试件的精细化有限元模型，对试件的受力过程进行非线性有限元模拟，模型曲线与试验曲线吻合良好，最终破坏模式也基本相同，验证了模型的正确性。在此基础上，通过改变装配式试件模型梁柱连接处插梢杆的参数，比如改变材质或增大直径，进行优化设计连接节点，使其受力性能更加良好，提高全装配式混凝土结构抗连续倒塌二次防御能力。(4)建立了四个RC框架子结构ABAQUS精细化有限元模型，通过QianK等的试验进

8、行了有限元模型的验证，模拟曲线和试验曲线吻合良好。在此基础上，分别研究了单层平面框架子结构在两侧不同的边跨约束下移除中柱过程中的受力性能、单层空间框架子结构模型考虑楼板作用时移除框架柱的受力性能和多层空间框架子结构在不同楼层下移除框架柱过程中的受力性能。分析表明，不同的结构约束的变化对倒塌跨各个受力阶段的影响均有所不同。关键词：全装配式混凝土结