钢筋混凝土板柱节点易发生脆性冲剪破坏,这是导致板柱结构发生连续倒塌的关键因素。连续倒塌是整体结构系统的大变形力学行为,尽管结构构件在大变形下的受力模式发生变化,但是对倒塌破坏的传播仍有显著影响。由于在整体结构体系中受面内约束作用,板柱节点在冲剪破坏后由于钢筋的拉膜作用仍可提供较大的倒塌抗力,因此研究节点冲剪破坏后的受力机理以及性能提升措施对板柱结构抗连续倒塌工程实践具有重要意义。现有板柱节点研究主要针对小变形下的冲剪破坏,连续倒塌场景下约束节点的冲剪破坏后受力研究还很有限。本文采用数值和理论计算方法研究了不同冲剪方向下面内约束的板柱节点冲剪破坏后的破坏机理和倒塌抗力,主要工作结果如下:(1)建立了板柱节点冲剪全过程的精细模型,采用实体单元和梁单元分别模拟混凝土和钢筋,采用生死单元技术实现了冲剪过程中混凝土开裂和冲剪后的钢筋断裂。通过3类不同边界条件的典型节点冲剪试验进行了验证,结果表明本文方法可以准确模拟冲剪和冲剪后关键点的位移和承载力,所有误差均小于13%。同时,模型还能够有效模拟冲剪时节点脆性破坏、混凝土剪切开裂,以及冲剪后钢筋断裂、大变形下钢筋间相互作用。(2)研究了约束节点冲剪全过程的力学行为和不同位置钢筋的约束条件和破坏模式。冲剪破坏后,钢筋的约束条件分为受下方钢筋和混凝土共同约束以及仅受下方混凝土约束,由于两个方向上钢筋所受约束不同导致其相应方向上板底混凝土剥落范围有所差异,故冲剪破坏后节点破坏面是椭圆形。基于冲剪后节点的破坏机理,提出了节点冲剪破坏后抗力计算方法,和试验结果相比计算误差在5%以内。基于该计算方法量化了板内钢筋的贡献,发现相同构造和材料的节点在向上冲剪模式下,整体性钢筋和支座弯矩筋的承载力贡献分别为57%和43%,而在向下冲剪模式下分别为18%和82%。并借助数值结果进行校验,向上冲剪模式下,整体性钢筋和支座弯矩筋的承载力贡献分别为44%和56%,向下冲剪模式下分别为20%和80%,两种方法得到近似的结果。(3)研究了冲剪区配箍和环梁对节点抗倒塌性能的影响。这两种措施中的箍筋能够有效约束穿柱纵筋使他们同步变形、延缓穿柱钢筋的断裂,同时箍筋还约束了更多的非穿柱钢筋使其参与受力。因此冲剪区配箍和环梁使节点冲剪破坏后的变形分别提高了32%和20%,承载力分别提高了64%和50%。采用数值方法分析了箍筋和环梁对节点承载力的影响规律。节点冲剪强度由箍筋和混凝土的抗剪能力控制,冲剪破坏后强度主要由板内钢筋受拉提供,箍筋数量增加约束了更多的钢筋,进而提高节点冲剪后强度,增加50%箍筋数量,节点的冲剪和冲剪后强度分别提高26%和17%。减小环梁尺寸和增加环梁纵筋在不同冲剪方向下会产生不同效果,上述两种情况中,向下冲剪试件的冲剪后变形和强度提升均在10%以上,而向上冲剪试件冲剪后变形和强度的降幅平均为4%和13%。