楼板对RC空间框架结构抗连续倒塌性能影响试验研究

为研究楼板对RC空间框架结构抗连续倒塌性能的影响作用,文章以汶川地震中完全倒塌的漩口中学教学楼为原型结构,设计3个单层2×2跨1/3缩尺模型,包括2个带楼板子结构和1个纯框架子结构,通过拟静力加载试验研究RC框架结构在拆除中柱状态下的连续倒塌破坏过程。试验结果表明:纯框架子结构首先进入梁机制阶段,框架梁内产生轴向压力,产生'压拱效应',在梁端部截面抗弯承载力丧失后,进入悬链线机制阶段,依靠梁内部钢筋拉结力抵抗上部荷载。对比分析带楼板子结构与纯框架子结构试验结果,由于楼板的'薄膜效应'使梁机制峰值承载力提高了145%,悬链线机制峰值承载力提高了75%,楼板显著提高了梁机制和悬链线机制的抗连续倒塌能力。增加板厚增加梁板的'压拱效应',极大提高梁机制承载力,然而大变形下梁板开始不协同作用,板发生冲切破坏,降低了悬链线阶段承载力和延性。

HPFL-粘钢加固RC空间框架梁对结构抗倒塌性能影响数值分析

高强钢绞线-聚合物砂浆(HPFL)-粘钢加固法能够有效改善既有结构性能,提高结构的承载力能力。结合框架抗倒塌性能试验结果,在验证了ABAQUS有限元模拟的准确性和可靠性的基础上,建立了HPFL-粘钢加固RC空间框架梁的实体有限元模型,研究了该加固方法对结构抗连续倒塌性能影响,并系统的分析了钢绞线直径、钢片强度及聚合物砂浆强度等参数对加固后框架抗倒塌性能的影响。研究表明:加固后的框架模型抗倒塌能力显著增强。同时,由于钢绞线穿过梁柱节点,有较强的锚固作用,明显影响倒塌指标和加固效果;钢片延迟了裂缝的出现和发展,在梁机制阶段起到的作用最大;聚合物砂浆增强钢绞线与原结构的粘结和传力作用。

基于易损性的RC空间框架填充墙结构连续倒塌能力分析

为研究填充墙对RC空间框架抗竖向连续倒塌能力的影响,对一栋6层双跨RC框架结构采用OpenSees有限元软件进行了建模,利用集中塑性的beamWithHinges单元模拟填充墙的性能。考虑到结构的不确定性,在有限元模型的基础上采用改进的拉丁超立方体抽样法获得了性能不同的100个纯框架结构和100个框架填充墙结构,并采用PDA方法和竖向IDA方法对取得的样本进行了易损性分析和对比。分析结果表明:填充墙提高了框架结构的抗倒塌能力,发生连续倒塌概率相同的情况下,框架填充墙结构的承载能力要比纯框架结构的高10%~20%。此外,两种分析方法对纯框架结构的抗连续倒塌能力分析差别较小,而对于带填充墙的框架结构,PDA方法计算结果则偏于保守。