套筒连接的装配式RC梁柱子结构抗连续倒塌试验研究

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在火灾、爆炸等偶然荷载作用下,钢筋混凝土结构容易发生局部承重构件的破坏,从而引起局部结构倒塌。又因为结构的整体性和连续性,局部性倒塌容易蔓延至整体,最终形成不成比例的连续性倒塌。对建筑结构在缺失关键部件后剩余结构的抗连续倒塌性能的研究,正逐渐成为当前的研究热点,而当前主要研究集中于现浇钢筋混凝土结构的抗连续倒塌性能,随着装配式结构的不断兴起,装配式建筑应用越来越广泛,对装配式结构的抗连续倒塌性能的研究也日益重要。为了研究装配式钢筋混凝土结构的抗连续倒塌性能,本文通过试验对比现浇梁柱子结构与装配式梁柱子结构的抗连续倒塌性能差异,对两跨的梁柱子结构进行了试验研究和有限元模拟分析,主要研究内容如下:首先设计制作了4个梁柱子结构足尺试件,包括1个现浇子结构和3个装配式子结构,进行了竖向加载下的静力试验。装配式子结构节点采用全灌浆套筒进行纵筋连接。试验对比分析了两种结构在裂缝开展、极限承载力、极限位移、最终破坏形态、关键位置钢筋应变等性能指标上的差异。分析结果表明结构抗力机制经历了由弹性阶段弯矩作用到压拱效应作用阶段的转换过程,采用全灌浆套筒连接的这种装配式子结构的抗连续倒塌性能不弱于现浇结构的抗连续倒塌性能。其次,考虑改变上部纵筋与下部纵筋配筋率,考察配筋率对装配式子结构抗连续倒塌性能的影响,包括对极限承载力、极限位移、各承载阶段竖向承载力峰值点等性能的影响,结果表明提高上部配筋基本不提高结构的极限承载力,而提高下部配筋能有效提高结构的承载力。最后,采用ABAQUS有限元分析软件,对试件进行抗连续倒塌模拟分析,模拟结果显示竖向承载力-位移曲线与试验结果基本吻合,通过试验和有限元分析结果的对比验证了数值模拟的可靠性。
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