異形柱空間框架撤柱動力響應(yīng)及數(shù)值模擬.pdf

1、連續(xù)倒塌是指由于意外事件的突然發(fā)生造成結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)損傷或者結(jié)構(gòu)局部破壞，繼而導(dǎo)致連鎖反應(yīng)的產(chǎn)生，引起破壞向結(jié)構(gòu)的其它部分?jǐn)U散，最終使結(jié)構(gòu)發(fā)生大范圍的倒塌破壞。異形柱框架結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)矩形柱框架結(jié)構(gòu)，由于其柱肢薄弱且節(jié)點容易發(fā)生破壞，在意外荷載作用下更容易發(fā)生連續(xù)倒塌。本文以異形柱結(jié)構(gòu)為研究對象，對空間異形柱框架進(jìn)行撤柱試驗，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗倒塌的動力響應(yīng)分析。
　　為研究混凝土異形柱框架的抗連續(xù)倒塌動力響應(yīng)，進(jìn)行了一個1/3縮尺比的兩

2、層3×2跨混凝土異形柱空間框架撤柱試驗，試驗共包含兩個工況：底層角柱撤除試驗和短邊中柱撤除試驗。試驗結(jié)果顯示兩工況下，與失效柱相連梁轉(zhuǎn)角最大值分別為1.45×10-4rad和1.46×10-4rad，均小于倒塌判定標(biāo)準(zhǔn)值0.105rad，表明混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)在底層框架柱撤除后具有較好的抗倒塌性能。
　　基于有限元軟件ANSYS/LS-DYNA建立混凝土異形柱試驗框架的有限元分析模型，采用替代路徑法進(jìn)行底層關(guān)鍵柱失效的結(jié)構(gòu)非線性

3、動力分析。通過對比分析失效柱柱頂豎向位移及鋼筋應(yīng)變的計算值和試驗值，二者吻合較好，表明基于ANSYS/LS-DYNA軟件采用替代路徑法研究異形柱空間框架的抗連續(xù)倒塌性能是合理的。在此基礎(chǔ)上研究試驗兩種不同撤柱工況下與失效柱相連梁端混凝土應(yīng)變變化情況，結(jié)果顯示兩工況的梁端混凝土應(yīng)力值均未超過混凝土軸心抗拉強度或軸心抗壓強度，混凝土不會發(fā)生開裂或壓碎，與試驗中觀察到的撤柱后未發(fā)現(xiàn)裂縫是一致的，進(jìn)一步說明利用LS-DYNA進(jìn)行數(shù)值模擬分析是可