考虑填充墙影响的RC框架连续倒塌分析

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结构在地震、爆炸、火灾等意外荷载作用下易出现初始破坏,进而导致连续倒塌,这势必造成巨大的经济损失和人员伤亡。国外在结构连续倒塌方面研究较早,出台较多的结构防连续倒塌设计规范,但我国在这方面研究较晚,成果较少。填充墙作为框架结构中几乎必不可少的一部分,在结构设计中只考虑其荷载作用和对框架结构的周期折减,并未涉及填充墙对框架结构抗连续倒塌性能的影响。基于以上考虑,本文采用备用荷载路径法,对不考虑填充墙作用的纯框架结构和考虑填充墙作用的框架结构进行对比分析,研究填充墙对钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌性能的影响。本文主要内容如下:1.本文通过对填充墙模型的试验验证发现,采用等效斜撑模型能较好的模拟填充墙在钢筋混凝土框架结构中的作用。2.在拆除底层柱的情况下,结构失效节点竖向位移分别为内柱>长边中柱>短边中柱>角柱,拆除内柱,结构发生连续倒塌的可能性最大。由于顶层备用荷载传力路径较少,拆除顶层柱时结构全部发生倒塌,设计中应加强结构上部楼层的抗连续倒塌能力。3.采用备用荷载路径法对纯框架模型和填充墙模型的对比研究发现,在拆柱后两种模型的反应类似。在拆柱后,失效节点竖向位移急剧增大,逐渐震荡衰减,最终趋于稳定。塑性铰在下层先出现,上层出现较晚,塑性铰的影响范围局限在与失效柱直接相连的框架梁上。4.在填充墙作用下,荷载的传力路径更为广泛,结构整体性更强。填充墙的作用能有效的减少拆柱后节点竖向位移,减弱塑性铰的发展程度。填充墙对结构的抗连续倒塌有利。5.在实际抗连续倒塌设计应用中,可以通过增加结构的完整性,提高结构构件的延性,增大构件破坏时的失效时间,降低结构的动力响应,进而提高结构抗连续倒塌能力。
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