异形多腔钢管混凝土组合框架抗连续倒塌性能研究

发布时间：2023-08-26 02:21

　　异形多腔钢管混凝土柱可以根据建筑设计布置成十字形、L形或T形等截面形式,具有结构布置形式灵活、避免柱构件突出墙面和建筑效果好等优点,在多高层住宅中具有广泛的应用前景。随着高层建筑居住人口密度的增加,结构体系一旦出现倒塌将会造成大量的人员伤亡,带来巨大的经济损失,因此结构体系的安全性特别是结构体系抗连续倒塌性能得到越来越多关注。结构的连续倒塌是指结构在初始破坏情况下,引起与初始破坏不成比例的拓展。本文提出了一种新型异形多腔钢管混凝土组合框架高层住宅结构体系,但目前关于此类结构体系的抗倒塌性能的研究还很少,因此本文针对此类新型结构体系的抗倒塌性能进行了相关的试验研究和有限元分析,采用拆除中柱法对该结构体系进行了抗连续倒塌性能试验研究,结合ABAQUS有限元模拟对结构体系的抗连续倒塌过程进行了深入分析,主要研究内容如下:(1)设计了一栋16层异形多腔钢管混凝土组合框架高层住宅,确定了结构体系中异形多腔钢管混凝土柱、钢梁截面尺寸和材料强度,确定了异形柱与钢梁节点连接方式和具体构造,选取结构体系中单层、双跨子结构进行缩尺试件设计,缩尺比为1:3。进行了空间结构体系试件的加工、制作,确定结构体系试...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外相关研究现状
        1.2.1 抗连续倒塌试验研究
        1.2.2 抗连续倒塌理论研究
        1.2.3 国内研究现状总结
    1.3 国内外抗连续倒塌设计规范
        1.3.1 国内外抗倒塌规范
        1.3.2 抗连续倒塌设计方法总结
    1.4 主要研究内容
第2章 异形多腔钢管混凝土组合框架试件设计
    2.1 引言
    2.2 异形柱多腔钢管混凝土组合框架模型设计
        2.2.1 异形多腔钢管混凝土组合框架高层住宅设计
        2.2.2 异形多腔钢管混凝土组合框架试件设计
    2.3 试件加工
        2.3.1 异形多腔钢管混凝土柱加工
        2.3.2 框架加工
        2.3.3 楼板浇筑
    2.4 材料性能
    2.5 加载装置设计
    2.6 测量装置
    2.7 本章小结
第3章 异形多腔钢管混凝土组合框架抗倒塌试验结果分析
    3.1 引言
    3.2 试验加载方案
    3.3 试验现象
    3.4 组合框架变形分析
        3.4.1 失效中柱竖向变形
        3.4.2 钢梁竖向变形
        3.4.3 异形柱侧向变形
    3.5 组合框架应力分析
        3.5.1 节点板受力
        3.5.2 钢梁应力
        3.5.3 钢筋应力
    3.6 本章小结
第4章 异形多腔钢管混凝土组合框架抗倒塌有限元分析
    4.1 引言
    4.2 有限元模型的建立
        4.2.1 材料本构关系
        4.2.2 单元类型
        4.2.3 边界条件
        4.2.4 单元间接触模拟
        4.2.5 网格划分
    4.3 有限元模型的验证
    4.4 组合框架内力计算结果
    4.5 参数分析
        4.5.1 混凝土板厚度影响
        4.5.2 钢梁的影响
        4.5.3 混凝土强度影响
        4.5.4 钢材强度等级影响
        4.5.5 节点影响
        4.5.6 多腔钢管管壁厚度影响
        4.5.7 轴压比影响
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3843766