预压装配式预应力混凝土框架边柱拆除时抗连续倒塌性能试验研究与理论分析

对一榀二层二跨预压装配式预应力混凝土(PC)平面框架进行了静力拆除底层边柱的试验及理论分析,探究了裂缝发展、变形能力、破坏模式及连续倒塌机理。根据试验框架达到极限承载力时的状态,提出了边柱失效时简化的结构抗力分析模型,并推导出结构抗倒塌极限承载力的计算方法;基于能量法建立近似的动力响应评估模型,根据试验框架静力加载荷载-位移曲线近似得到其在边柱瞬时失效时的动力响应曲线。结果表明:框架的受力过程可分为弹性、弹塑性、塑性铰以及倒塌4个阶段;加载时试件的混凝土裂缝开展及破坏集中在失效边柱相邻区域框架梁两侧梁端结合部,除失效边柱外,其余框架柱以及失效柱远离区域框架梁端基本完好;框架在小变形阶段按梁机制受力,存在压拱效应及空腹效应;在大变形阶段不能按悬链线机制受力,由梁的受弯机制和空腹机制共同抵抗不平衡荷载;边柱失效时预压装配式预应力混凝土框架最大抗力达到60.9 kN,最终倒塌位移为430 mm,梁端转角为10.0°~15.3°,具有较好的抗连续倒塌能力。

边柱拆除时预压装配式PC框架抗连续倒塌性能试验研究

为研究预压装配式预应力混凝土(prestressed concrete,PC)框架的抗连续倒塌能力,文章设计1榀2层2跨预压装配式PC平面框架进行底层边柱柱拆除试验,对其裂缝发展、变形能力、破坏模式进行探究。研究表明,预压装配式PC框架在边柱失效的情况下具有较好的抗连续倒塌能力。在试验加载过程中,框架的混凝土裂缝开展与破坏集中在边柱失效跨内两侧梁端与框架柱牛腿结合部,框架柱以及远离失效边柱的框架梁基本完好。在倒塌阶段时,框架内部的预应力钢绞线产生的轴向拉力为结构提供了较大的承载力;普通钢筋由于在梁柱结合处未贯通,因此并未受拉屈服,贡献的承载力较小,但对抑制框架梁裂缝的开展具有一定的作用。