收藏 分销(赏)

底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究.pdf

上传人:自信****多点 文档编号:1158249 上传时间:2024-04-17 格式:PDF 页数:7 大小:16.68MB
下载 相关 举报
底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究.pdf_第1页
第1页 / 共7页
底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究.pdf_第2页
第2页 / 共7页
底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究.pdf_第3页
第3页 / 共7页
亲,该文档总共7页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、第1 8卷 第1 0期2 0 2 3年1 0月中 国 科 技 论 文C H I N AS C I E N C E P A P E RV o l.1 8N o.1 0O c t.2 0 2 3底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究黄 远1,陈艺诗2(1.工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学),长沙4 1 0 0 8 2;2.湖南大学土木工程学院,长沙4 1 0 0 8 2)摘 要:为研究底部框架-砌体结构的抗连续倒塌性能,基于A B A Q U S软件建立分析模型,在对框架结构及框支墙梁结构进行试验验证的基础上,分析了底部框架-砌体结构在倒塌下的受力机制,并探究了其影响因素。结果表明:底部框

2、架-砌体结构在中柱失效的情况下,先后经历弯曲阶段和压拱阶段,失效柱两边的墙体形成对角线撑杆传力机制,结构没有悬链线机制的开展;考虑墙梁组合作用后的结构压拱峰值承载力提升了7.6倍;按照受弯梁设计后结构的抗连续倒塌承载力为按照墙梁设计的1.2倍;结构屈服强度及压拱峰值承载力随着砌块强度的增大和开洞率的减小而不断增大。关键词:底部框架-砌体结构;数值模拟;连续倒塌;压拱阶段中图分类号:T U 3 9 8.9 文献标志码:A文章编号:2 0 9 5 2 7 8 3(2 0 2 3)1 0 1 0 6 3 0 7开放科学(资源服务)标识码(O S I D):I n v e s t i g a t i

3、o no np r o g r e s s i v e c o l l a p s e r e s i s t a n c e o fm a s o n r y s t r u c t u r ew i t hb o t t o mf r a m eHU A N GY u a n1,C H E NY i s h i2(1.H u n a nP r o v i n c i a lK e yL a b o r a t o r yo nD a m a g eD i a g n o s i sf o rE n g i n e e r i n gS t r u c t u r e s(H u n a n

4、U n i v e r s i t y),C h a n g s h a4 1 0 0 8 2,C h i n a;2.C o l l e g e o fC i v i lE n g i n e e r i n g,H u n a nU n i v e r s i t y,C h a n g s h a4 1 0 0 8 2,C h i n a)A b s t r a c t:I n t h i sw o r k,a n a n a l y s i sm o d e lw a s e s t a b l i s h e du s i n gA B A Q U S s o f t w a r e

5、 i n o r d e r t o i n v e s t i g a t e t h e p r o g r e s s i v e c o l l a p s eb e h a v i o r o fm a s o n r ys t r u c t u r e sw i t hb o t t o mf r a m e s.T h em o d e lw a sv e r i f i e dt h r o u g he x p e r i m e n t so nb o t hf r a m es t r u c t u r e sa n df r a m e-s u p p o r t

6、e dw a l l-b e a ms t r u c t u r e s.T h e s t r e s sm e c h a n i s mo fm a s o n r y s t r u c t u r e sw i t hb o t t o mf r a m e s d u r i n g c o l l a p s ew a s a n a-l y z e d,a n d t h e i n f l u e n c i n g f a c t o r sw e r e e x p l o r e d.T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a

7、tw h e n t h em i d d l e c o l u m no f t h em a s o n r y s t r u c t u r ew i t hb o t t o mf r a m e f a i l s,ab e n d i n ga n da s u b s e q u e n t c o m p r e s s i o na r c hs t a g e s e x i s t.T h e d i a g o n a l b r a c i n gm e c h a n i s mi s f o r m e db y t h ew a l l o nb o t h

8、s i d e so f t h e f a i l e d c o l u m n,a n d t h e s t r u c t u r e d o e sn o t e x h i b i t a c a t e n a r ym e c h a n i s m.C o n s i d e r i n g t h e i n t e r a c t i o nb e-t w e e n t h ew a l l a n db e a m,t h ep e a kb e a r i n gc a p a c i t yo f t h es t r u c t u r eu n d e rc

9、 o m p r e s s i o na r c he x h i b i t sa n i n c r e a s eo f 7.6t i m e s.T h ep r o g r e s s i v e c o l l a p s eb e a r i n g c a p a c i t y o f t h e s t r u c t u r e a f t e r b e n d i n gb e a md e s i g n i s 1.2 t i m e s a sm u c h a s t h a t o fw a l l-b e a md e-s i g n.T h e y i

10、 e l d s t r e n g t h a n d t h e p e a kb e a r i n g c a p a c i t y o f c o m p r e s s i v e a r c h a r e f o u n d t o e l e v a t ew i t h t h e i n c r e a s e o f b l o c k s t r e n g t ha n d t h ed e c r e a s eo f o p e n i n gr a t e.K e y w o r d s:m a s o n r ys t r u c t u r ew i t

11、 hb o t t o mf r a m e;n u m e r i c a l s i m u l a t i o n;p r o g r e s s i v e c o l l a p s e;c o m p r e s s i v e a r c ha c t i o n收稿日期:2 0 2 3-0 3-1 5基金项目:湖南省自然科学基金资助项目(2 0 2 0 J J 2 0 0 3)第一作者:黄远(1 9 8 2),男,教授,主要研究方向为钢-混凝土组合结构、装配式混凝土结构,h u a n g y h n u.e d u.c n 结构的连续倒塌是指在突发荷载作用下,结构的某个部位发

12、生破坏,并引发连锁反应导致破坏向结构的其他部分扩散,最终造成比初始范围更大的倒塌破坏。由于填充墙在框架结构中的广泛应用,近年来填充墙对框架结构抗连续倒塌性能的影响备受关注。Q i a n等1测量并比较了无填充墙框架和填充墙框架在中柱失效下的破坏模式、载荷-位移曲线等,讨论了砌体填充墙对钢筋混凝土框架初始刚度和受力机制的影响。B r o d s k y等2对钢筋混凝土填充墙框架进行中柱单调竖向加载,结果表明,砌体填充墙显著增加了框架在竖向荷载作用下的承载能力。D i等3采用改进的非线性有限元建模方法,分析得出填充墙的存在大大降低了结构非弹性位移能力并影响悬链线机制的开展。E r e n等4开发了

13、宏观模型概念用于预测填充墙框架结构抗连续倒塌性能,量化了填充墙对不同损伤级别钢筋混凝土框架竖向承载能力的影响。L i等5对四跨两层框架填充墙进行了连续倒塌试验,结果表明,填充墙在连续倒塌过程中的受力形式可采用等效撑杆替代。上述研究结果表明,填充墙可以极大提高框架的抗倒塌能力。在我国城镇地区,由于楼层高度与使用需求的原因,常采用底部框架-砌体房屋(指底部为框架或框架剪力墙结构形式、上部为砌体结构形式的混合结构体系房屋),该类型建筑具有框架填充墙结构底部易形成大空间的优点,同时又可以节省造价。目前,许多学者针对底部框架-砌体结构房屋的抗震性能开展了相关研究6-1 0,研究表明,底部框架-砌体结构在

14、地震作用下震害严重且易发生倒塌破坏,但针对其抗连续倒塌性能方面的理论研究还比较缺乏。由于相关试验的开展较为困难以及对试验资源有所耗费,有必要采用有限元分析方法进行研究。为此,本文基于中 国 科 技 论 文第1 8卷 A B A Q U S软件,在对现有框架结构及框支墙梁结构进行试验验证的基础上,建立底部框架-砌体结构分析模型,探究结构在连续倒塌下的受力机制并对各影响因素进行参数分析,以期为工程设计提供指导。1 有限元模型本文采用显式分析,将位移加载速度定义得足够小(加载时间为低阶自振周期的1 0 5 0倍),以实现试件的准静态加载。本文主要研究结构的宏观反应,因此对砌体墙采用整体式建模,即把砌

15、块和砂浆考虑成一个整体进行建模。模型中混凝土、墙体及加载块采用三维8节点减缩积分单元(C 3 D 8 R),钢筋采用二次三维桁架单元(T 3 D 2)。1.1 材料本构及接触关系混凝土采用损伤塑性(c o n c r e t ed a m a g e dp l a s-t i c i t y,C D P)模型进行模拟,选取 混凝土结构设计规范(G B5 0 0 1 02 0 1 0)中混凝土应力-应变关系曲线,如图1(a)所示。砌体受压本构采用杨卫忠模型1 1,如图1(b)所示,受拉采用混凝土受拉本构关系曲线。钢筋采用弹塑性本构,如图1(c)所示。连续倒塌中常涉及钢筋断裂,因此采用累积损伤破坏

16、模型1 2以模拟钢筋的断裂,如图1(d)所示。图1 材料模型F i g.1 M a t e r i a lm o d e l 砌体墙和框架梁、构造柱、圈梁之间采用面-面接触,其中切向设置摩擦因子为0.7,法向设置硬接触;钢筋与混凝土、砌体之间采用嵌入模拟;中柱上部加载块与构造柱采用面-面接触,法向设置硬接触。1.2 模型验证模型验证包含结构抗连续倒塌试验验证和底部框架-砌体结构受竖向荷载试验验证2个部分。结构抗连续倒塌性能验证选自L i等5的拟静力试验中四跨两层裸框架和填充墙框架,框架的一层和二层柱高分别为14 0 0mm和11 0 0mm,梁的计算跨径为17 0 0mm,梁、柱截面尺寸分别为

17、1 5 0m m 1 0 0m m、2 0 0m m 2 0 0m m。裸框架试件模拟所得的荷载-中柱位移曲线与试验曲线对比如图2(a)所示,可见拟合结果较好。图2(b)为填充墙框架模拟的荷载-中柱位移曲线与试验曲线对比,可以看出,初始刚度、承载能力峰值等重要特征值均有较高的一致性,且填充墙破坏后的残余承载力也与试验结果十分接近,模拟曲线在峰值承载力之后由于填充墙失效引起的曲线突降部分与试验有所差异,主要是因为实际情况下填充墙的施工质量、砌块强度和砂浆强度的不稳定导致失效柱左右两边的填充墙发生不对称的破坏,使试验曲线在竖向位移为2 0.3 mm和9 0.6mm时发生2次突降,而有限元模型中失效

18、柱左右两侧墙体材性和试件尺寸完全一致,两侧墙体同时发生破坏,因此模拟曲线仅发生1次突降。表明所采用的建模方法可以用来研究结构的抗连续倒塌性能。墙梁为底部框架-砌体结构中的主要承荷构件,选用龚绍熙等1 3单跨框支墙梁试验中编号为FW 1的构件进行验证。墙梁柱高为9 4 0mm,砌体墙高为9 7 0mm,梁的计算跨径为20 0 0mm,梁、柱截面尺寸均为1 2 0mm 1 2 0mm。图2(c)给出了荷载-挠度曲线,可见拟合结果与试验结果高度一致。由此可认为,所采用的建模方法可以用来研究底部框架-砌体结构的受力性能。图2 模拟与试验曲线对比F i g.2 C o m p a r i s o nb

19、e t w e e nc u r v e so b t a i n e d f r o ms i m u l a t i o na n d t e s t4601 第1 0期黄 远,等:底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究 综上,所采用的建模方法能准确反映结构的抗连续倒塌性能和底部框架-砌体结构的受力性能,可用于后续模拟底部框架-砌体结构的连续倒塌。2 底部框架-砌体结构连续倒塌数值模拟2.1 模型建立根据 砌体结构设计规范(G B5 0 0 0 32 0 1 1)、建筑抗震设计规范(G B5 0 0 1 12 0 1 0),在P K P M结构设计软件中设计1栋5层底部框架-砌体结构,取边榀

20、进行研究。结构平面布置如图3所示,具体设计参数拟定如下:取活荷载为2k N/m2(住宅)、恒载为5k N/m2,框架混凝土采用C 3 0,构造混凝土采用C 2 0,底框层层高3.9m,标准层层高3.0m,柱网尺寸为4.5m6.0m,框架柱尺寸为5 0 0mm5 0 0mm,框架梁尺寸为3 5 0mm7 0 0mm,构造柱尺 寸为2 4 0mm2 4 0mm,圈梁尺寸为2 4 0mm1 2 0mm,砌体采用MU 1 0烧结砖和M 1 0混合砂浆,墙厚为2 4 0mm。抗震设防烈度为6度(长沙地区),场地类别为类,地面粗糙度类别为C。根据已有研究1 4,当墙高大于托梁跨度时,主要是跨长高度内的墙体

21、与托梁共同工作,因此可以取底部框架和上部1层墙体的子结构进行研究。标准构件采用墙梁设计方法,命名为B F M 1,配筋及梁柱编号如图4所示。图3 结构平面布置F i g.3 S t r u c t u r e l a y o u t p l a n图4 模型尺寸及配筋F i g.4 D i m e n s i o n s a n dr e i n f o r c e m e n t d e t a i l so f t e s tm o d e l 由于结构沿中柱左右对称,仅建立中柱左侧半结构进行研究,并在中柱处设置对称约束,如图5所示。分析中设置3个分析步:S t e p 1,约束失效中柱竖

22、向自由度,并施加Q1、Q2,其中Q1=托梁自重+本层楼板恒活,Q2=托梁上各层墙体自重+墙梁顶面各层楼板恒活;S t e p 2,释放中柱竖向自由度,底部施加向上的反力R F2(由前2步计算提取得到的中柱反力)并逐渐减小至0;S t e p 3,在中柱顶部加载块处通过参考点施加向下的位移6 0 0mm。2.2 受力机制分析图6(a)为B F M 1荷载随中柱位移变化曲线,图中,Fy为屈服荷载,FC A A为压拱阶段峰值荷载。随着中柱竖向位移的增加,结构首先经历弯曲阶段(F A),当位移达到2 6.2mm时,梁B B 1左端顶部及底部纵筋均达到屈服,此时托梁产生竖向裂缝向上延伸至图5 B F M

23、 1有限元模型F i g.5 F i n i t e e l e m e n tm o d e l o fB F M 1墙体,由于墙体的对角撑杆作用,墙体有对角斜向裂缝的发展趋势,采用混凝土受拉损伤可以有效反映裂缝的开展形式,该位移下的损伤云图如图7(a)所示。由于边跨结构存在轴向约束作用,所以结构有5601中 国 科 技 论 文第1 8卷 压拱阶段(C A A)的开展,随着位移的进一步增大,墙体对角斜裂缝范围不断扩大,同时边跨托梁也出现竖向裂缝。当竖向位移达到2 5 5.1mm时,结构达到压拱峰值承载力,此后由于梁端混凝土不断压碎,荷载-位移曲线开始下降。当位移达到3 2 2.5mm和3 5

24、 6.2mm时,梁B B 1左端顶部纵向钢筋先后断裂,曲线突降,结构失去承载能力,此时结构的破坏云图如图7(b)所示,可以看出,墙体沿对角破坏明显,失效柱邻跨托梁损伤也较为严重,同时在边跨托梁处存在大量竖向裂缝,且最终破坏时墙体左端与构造柱间大部分拉结钢筋及圈梁左端纵筋也发生断裂。由于梁中钢筋的过早断裂,结构并没有悬链线机制的开展,边柱与邻柱节点仍然呈现出向外的水平位移,因此可在柱底部观察到右侧的明显损伤。同时值得注意的是,远离失效柱的边跨损伤远小于邻跨损伤。图6 B F M 1荷载-位移曲线及轴力-位移曲线F i g.6 B F M 1 l o a d-d i s p l a c e m e

25、 n t c u r v e a n da x i a l f o r c e-d i s p l a c e m e n t c u r v e图7 B F M 1破坏形态F i g.7 F a i l u r em o d e so fB F M 1 提取梁B B 1中截面1-1、截面2-2和截面3-3的轴力与中柱竖向位移关系曲线,如图6(b)所示。中柱失效前,底部框架-砌体结构在自重作用下,由于墙体与托梁的组合作用,墙体内存在拱作用,墙梁顶面的均布荷载主要沿主压应力轨迹线逐渐向支座传递,墙梁上部墙体大部分受压,托梁的大部分截面受拉,且在支座处形成明显的应力集中现象,如图8(a)所示,因此

26、在图7(b)中,截面1-1与截面3-3初始轴力为负。竖向位移加载初期,在失效柱两边的墙体形成对角线撑杆传力机制,托梁截面2-2和截面3-3承受轴拉力,压应力沿墙体对角线发展,并在梁端处集中,如图8(b)所示。随着中柱位移的进一步增大,墙体对角撑杆逐渐破坏,梁内轴拉力不断下降并由拉转压,托梁进入压拱机制。图8 受力机制F i g.8 L o a dc a r r y i n gm e c h a n i s m6601 第1 0期黄 远,等:底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究3 结构抗连续倒塌性能的影响因素3.1 墙梁组合作用为研究墙梁组合作用的大小,仅对底层框架进行倒塌分析,并将该结构命名为

27、B F M 2,B F M 2中梁柱尺寸、配筋与B F M 1相同,Q1、Q2加载至托梁顶部,如图9所示。不同试件的荷载-中柱位移曲线对比如图1 0所示,可以看出:考虑墙梁组合作用后结构刚度与抗倒塌承载能力大幅提高,压拱峰值承载力提升了7.6倍;同时由于上层墙体的作用,结构延性与变形能力也显著增大。图9 B F M 2有限元模型F i g.9 F i n i t e e l e m e n tm o d e l o fB F M 2图1 0 不同试件的荷载-中柱位移曲线对比F i g.1 0 C o m p a r i s o no f d i s p l a c e m e n t-l o

28、a dc u r v e so f d i f f e r e n t s p e c i m e n s3.2 设计方法目前托梁有2种设计方法:一种是根据 砌体结构设计规范(G B5 0 0 0 32 0 1 1)中规定,按照墙梁方法计算配筋;另一种是将托梁按照受弯梁进行设计。为研究不同设计方法对结构连续倒塌的影响,在P K P M中对该5层底部框架-砌体结构按照受弯设计并命名为B F M 3,与按照墙梁设计的B F M 1进行对比,2种设计方法中梁柱截面尺寸、跨度、层高、材料等参数均相同,仅配筋有所不同,表1为2种设计方法下的托梁配筋率。表1 2种设计方法下的托梁配筋率T a b l e

29、1 R e i n f o r c e m e n t r a t i oo f j o i s t sw i t h t w od i f f e r e n td e s i g nm e t h o d s%试件边跨左端 边跨跨中 边跨右端 邻跨左端 邻跨跨中 邻跨右端B M F 10.9 80.8 61.2 81.1 80.7 61.0 6B M F 31.2 31.1 22.0 52.0 51.1 21.7 5 B F M 3在中柱失效下的荷载随中柱位移变化曲线如图1 0所示。中柱位移为3 0.3mm时,梁左端钢筋屈服,相比于B F M 1试件有所延后,试件B F M 3的屈服承载力

30、和压拱承载力均约为试件B F M 1的1.2倍,B F M 3破坏时中柱位移约为B F M 1的1.3倍。按照受弯梁设计的托梁,上部荷载不进行折减,全部由托梁承担,而按照墙梁设计的托梁,考虑砌体墙与托梁的组合作用,托梁处于偏心受拉的受力状态,此时上部荷载将进行折减,因此按照受弯梁设计的托梁配筋多于按照墙梁设计的托梁,故B F M 3有更高的抗倒塌承载力。按照墙梁设计的B F M 1与按照受弯梁设计得到的B F M 3在中柱失效后的连续倒塌受力机制相同,但通过普通受弯梁设计得到的墙梁具有更高的承载力和破坏位移,在设计上偏于安全。3.3 失效工况为研究底部框架-砌体结构在不同失效工况下的抗连续倒塌

31、能力,分别选取中柱、邻柱、角柱3种失效工况进行分析。不同失效工况下模型荷载-位移曲线对比如图1 1所示,相比于中柱失效的工况,邻柱和角柱失效下结构的压拱峰值承载力分别降低了1 1.7%、4 6.6%。图1 2为邻柱、角柱失效下结构破坏时的损伤云图,结合中柱失效下的损伤云图(图7(b)可以发现,底部框架-砌体结构在3种失效工况下墙体均会发挥对角撑杆作用。邻柱失效后结构裂缝主要分布在失效柱左右两跨墙体中,边跨墙体由于约束较小,因此损伤范围大于失效柱右边墙体。在角柱失效时,引起边跨墙体严重损伤,其余跨中墙体受失效柱影响较小。图1 1 不同失效工况下模型荷载-位移曲线对比F i g.1 1 C o m

32、 p a r i s o no f l o a d-d i s p l a c e m e n t c u r v e so ft h em o d e l u n d e r d i f f e r e n t f a i l u r e s c e n a r i o s3.4 砌块强度为研究砌块强度对抗倒塌承载力的影响,分别按砌块强度为1 0、1 5、2 0、2 5、3 0M P a进行分析,不同强度下结构屈服荷载与压拱峰值荷载对比曲线如图1 3(a)所示,当砌块强度从1 0M P a增大到3 0M P a时,结构的屈服强度分别增大了1 7.5%、2 0.2%、2 2.7%、2 3.3%

33、,压拱峰值承载力的增长幅度不大。这是因为底部框架-砌体结构中柱失效时砌体墙主要7601中 国 科 技 论 文第1 8卷 图1 2 邻柱和角柱失效模型破坏形态F i g.1 2 F a i l u r em o d e so f t h em o d e l u n d e r a d j a c e n ta n da n g u l a r c o l u m n f a i l u r e在前期参与抵抗荷载,后期墙体破坏严重退出工作,结构荷载主要由托梁纵筋承担,故砌块强度的提高对压拱承载力的影响不大。3.5 开洞率为研究砌体墙开洞对结构连续倒塌的影响,根据 建筑抗震设计规范(G B5 0

34、0 1 12 0 1 0)中砌体墙开洞率的限值,建立开洞率为7.3 2%、1 0.8 5%、1 6.2 7%这3个模型,与未开洞的底部框架-砌体结构进行对比,3个模型洞口尺寸分别为15 0 0mm8 0 0mm、15 0 0m m 12 0 0m m、15 0 0m m 18 0 0m m,如图1 4所示。图1 3(b)为不同开洞率下结构屈服荷载、压拱峰值荷载对比,可以看到,开洞率对结构的抗连续倒塌承载能力影响较大,相比于未开洞试件,开洞率由7.3 2%增加到1 6.2 7%时,结构的屈服荷图1 3 砌块强度和开洞率对模型承载力的影响F i g.1 3 I n f l u e n c eo f

35、 b l o c ks t r e n g t ha n do p e n i n gr a t eo nm o d e l b e a r i n gc a p a c i t y载分别降低了2 1.9%、3 2.1%、4 2.0%,压拱峰值承载力分别降低了2 1.9%、2 7.5%、4 0.8%。不同开洞率下的结构失效模式如图1 4所示。开洞的底部框架-砌体结构在中柱失效后表现出的失效机制与未开洞的结构相似,随着中柱位移的增加,在失效柱两边的墙体形成沿对角线附近发展的撑杆传力机制。由于洞口的存在,开洞墙体中未出现B F M 1中的对角撑杆,而是在洞口上下出现2个撑杆,中柱荷载在砌体墙中由撑

36、杆1和撑杆2传递,再由撑杆将荷载传递至相邻跨。图1 4 不同开洞率下的结构失效模式F i g.1 4 F a i l u r em o d e so f s t r u c t u r eu n d e rd i f f e r e n t o p e n i n gr a t e4 结 论本文应用有限元软件,通过与框架结构试验和框支墙梁结构试验进行对比验证,建立了能准确反映底部框架-砌体结构性能的分析模型,探究了结构在连续倒塌下的受力机制并对各影响因素进行了参数分析,结论如下:1)底部框架-砌体结构在中柱失效的情况下,首先经历弯曲阶段,在梁端顶部和底部纵筋均发生屈8601 第1 0期黄 远,

37、等:底部框架-砌体房屋结构抗连续倒塌研究服后进入压拱阶段,随着中柱位移的增加,梁端顶部纵向钢筋断裂从而失去承载能力,结构没有悬链线机制的开展。2)中柱失效前,在自重作用下,底部框架-砌体结构中存在拱作用,墙梁上部墙体受压,托梁的大部分截面受拉;中柱失效后,失效柱两边的墙体将形成对角撑杆传力机制,压应力沿墙体对角线发展。3)考虑墙梁组合作用后结构刚度与抗倒塌承载能力大幅提高,压拱峰值承载力提升了7.6倍;按照受弯梁设计得到的结构具有更高的承载力和破坏位移,结构屈服承载力和压拱承载力均约为按照墙梁设计的1.2倍。4)失效工况、砌块强度和开洞率对底部框架-砌体结构抗连续倒塌承载能力的影响有所不同,具

38、体如下:在邻柱和角柱失效下结构的压拱峰值承载力与中柱失效工况对比分别降低了1 1.7%、4 6.6%;当砌块强度从1 0M P a增大到3 0M P a时,结构的屈服强度分别增大了1 7.5%、2 0.2%、2 2.7%、2 3.3%,压拱峰值承载力的增长幅度不大;与未开洞试件相比,开洞率由7.3 2%增加到1 6.2 7%时,结构的屈服荷载分别降低了2 1.9%、3 2.1%、4 2.0%,压拱峰值承载力分别降低了2 1.9%、2 7.5%、4 0.8%。(由于印刷关系,查阅本文电子版请登录:h t t p:w w w.p a p e r.e d u.c n/j o u r n a l/z

39、g k j l w.s h t m l)参考文献(R e f e r e n c e s)1 Q I A NK,L IB.E f f e c t so fm a s o n r yi n f i l lw a l lo nt h ep e r f o r m a n c e o f R C f r a m e s t o r e s i s t p r o g r e s s i v e c o l l a p s eJ.J o u r n a l o f S t r u c t u r a lE n g i n e e r i n g,2 0 1 7,1 4 3(9):5 1 0-5 2 6

40、.2 B R O D S K Y A,Y A N K E L E V S K Y DZ.R e s i s t a n c eo fr e i n f o r c e dc o n c r e t ef r a m e sw i t hm a s o n r yi n f i l lw a l l st oi n-p l a n eg r a v i t y l o a d i n gd u e t o l o s so f as u p p o r t i n gc o l-u m nJ.E n g i n e e r i n gS t r u c t u r e s,2 0 1 7,1 4

41、 0:1 3 4-1 5 0.3 D IT R A P A N IF,G I O R D A N OL,MA N C I N IG.P r o-g r e s s i v ec o l l a p s er e s p o n s eo fr e i n f o r c e dc o n c r e t ef r a m es t r u c t u r e sw i t hm a s o n r yi n f i l l sJ.J o u r n a lo fE n g i-n e e r i n gM e c h a n i c s,2 0 2 0,1 4 6(3):4 0 2 0 0 0

42、 2-1-4 0 2 0 0 0 2-1 9.4 E R E NN,B R U N E S IE,N A S C I M B E N ER.I n f l u e n c eo fm a s o n r y i n f i l l so nt h ep r o g r e s s i v e c o l l a p s e r e s i s t a n c eo f r e i n f o r c e dc o n c r e t ef r a m e db u i l d i n g sJ.E n g i n e e r-i n gS t r u c t u r e s,2 0 1 9,1

43、 7 8:3 7 5-3 9 4.5 L I SA,S HA NSD,Z HA ICH,e t a l.E x p e r i m e n t a la n dn u m e r i c a l s t u d yo np r o g r e s s i v ec o l l a p s ep r o c e s so fR Cf r a m e sw i t h f u l l-h e i g h t i n f i l lw a l l sJ.E n g i n e e r i n gF a i l u r eA n a l y s i s,2 0 1 6,5 9:5 7-6 8.6 刘一

44、芳,白秉三,白路.底部框架多层房屋抗震验算的简化J.沈阳工业大学学报,2 0 0 2,2 4(2):1 6 0-1 6 2.L I UYF,B A IBS,B A IL.S i m p l i c i t yo fe x a m i n a t i o na b o u t a s e i s m i c i t y o f b o t t o mf r a m em u l t i l a y e r b u i l d i n g sJ.J o u r n a l o fS h e n y a n gU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,2 0

45、 0 2,2 4(2):1 6 0-1 6 2.(i nC h i n e s e)7 张令心,齐冰雪.底部框架上部砌体结构的非线性有限元分析模型及其应用J.建筑结构,2 0 1 7,4 7(S 1):4 3 3-4 3 8.Z HA N GLX,Q IBX.N o n l i n e a r f i n i t ee l e m e n t a n a l y-s i sm o d e l o fh y b r i dm a s o n r y-c o n c r e t es t r u c t u r e sa n d i t sa p p l i c a t i o nJ.B u i

46、l d i n gS t r u c t u r e,2 0 1 7,4 7(S 1):4 3 3-4 3 8.(i nC h i n e s e)8 单若宸.典型底框砌体结构地震倒塌模式及其废墟结构特征研究D.哈尔滨:中国地震局工程力学研究所,2 0 1 5:1 0 1-1 0 2.S HA NRC.S t u d y o n e a r t h q u a k e c o l l a p s em o d e a n d r u-i ns t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c so f t y p i c a lb o t t o mf r

47、 a m em a-s o n r ys t r u c t u r eD.H a r b i n:I n s t i t u t eo fE n g i n e e r i n gM e c h a n i c s,C h i n aE a r t h q u a k e A d m i n i s t r a t i o n,2 0 1 5:1 0 1-1 0 2.(i nC h i n e s e)9 孙柏涛,邓宏宇.底框结构房屋抗震性能研究J.建筑结构学报,2 0 1 5,3 6(S 2):1 3 1-1 3 7.S U NBT,D E N G H Y.S t u d yo ns e

48、i s m i cb e h a v i o ro fb o t t o mf r a m e s t r u c t u r eb u i l d i n gJ.J o u r n a lo fB u i l d-i n gS t r u c t u r e s,2 0 1 5,3 6(S 2):1 3 1-1 3 7.(i nC h i n e s e)1 0刘砚山.底框砌体房屋抗震性能分析及抗侧刚度比研究D.郑州:郑州大学,2 0 1 3:1 0-7 5.L I UYS.S e i s m i c p e r f o r m a n c e a n a l y s i s a n d l

49、 a t e r a l s t i f f-n e s s r a t i oo fm a s o n r yb u i l d i n gw i t hb o t t o mf r a m eD.Z h e n g z h o u:Z h e n g z h o uU n i v e r s i t y,2 0 1 3:1 0-7 5.(i nC h i n e s e)1 1杨卫忠.砌体受压本构关系模型J.建筑结构,2 0 0 8,3 8(1 0):8 0-8 2.Y A N GWZ.C o n s t i t u t i v e r e l a t i o n s h i pm o d

50、 e l f o rm a s o n-r ym a t e r i a l si nc o m p r e s s i o nJ.B u i l d i n gS t r u c t u r e,2 0 0 8,3 8(1 0):8 0-8 2.(i nC h i n e s e)1 2D a s s a u l tS y s te m e s.A b a q u s6.1 4 A n a l y s i s U s e rsG u i d eV o l u m e:MA T E R I A L SM.P r o v i d e n c e:D a s s a u l tS y s te m

展开阅读全文
相似文档                                   自信AI助手自信AI助手
猜你喜欢                                   自信AI导航自信AI导航
搜索标签

当前位置:首页 > 学术论文 > 论文指导/设计

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服