地震中钢筋混凝土框架结构倒塌反应的试验研究与数值仿真

制作一个1/4钢筋混凝土框架模型结构,进行模拟地震作用下结构倒塌的振动台试验。试验结果表明,由于现浇楼板的加强作用结构呈弱柱型的倒塌模式,倒塌过程中构件间的碰撞作用非常明显。基于离散单元方法,将结构离散为板单元和柱单元组成的板-柱体系或由梁单元、节点单元和柱单元组成的梁-柱-节点体系。在单元连接界面处构建由混凝土弹簧和钢筋弹簧组成的能反映构件空间受力性能的三维拉压弹簧组,引入任意加载路径下混凝土弹簧和钢筋弹簧单轴本构关系。采用动态松弛法求解结构的反应。借助于C++语言、MFC类库和OpenGL三维图形库,开发出钢筋混凝土框架结构空间倒塌反应数值仿真系统。用素混凝土柱的变形分析及结构模型试验结果验证数值仿真系统的适用性和准确性。     

现浇楼板对RC框架结构破坏形式的影响分析

结合“5·12”汶川地震的震害调查,考察了现浇钢筋混凝土框架结构产生“强梁弱柱”破坏形式的原因,重点分析了现浇楼板对框架梁抗弯承载力的增强作用,研究表明影响现浇楼板对框架梁抗弯承载力增强程度的主要因素为节点类型、横向梁刚度和侧向位移。为详细研究这些主要因素的影响方式,采用非线性有限元软件ABAQUS对侧向荷载控制下的现浇钢筋混凝土框架结构进行了模拟,分析了不同侧向位移对应的楼板内钢筋应力变化情况,并得出了梁端位置的现浇楼板有效翼缘宽度建议取值方法。     

新型现浇钢筋混凝土空心楼板技术的应用

介绍了新型现浇钢筋混凝土空心楼板技术的设计原理、特点、计算方法、构造要求及其施工工艺,对现浇钢筋混凝土空心楼板技术的应用具有一定的参考作用。     

楼板对RC框架结构抗连续倒塌性能的影响

楼板作为框架结构的重要组成构件,在结构抗连续倒塌中有重要作用。采用有限元ABAQUS非线性拟静力分析法,模拟两层2×1跨框架结构长边中柱失效以后结构连续倒塌的反应,对比分析考虑与不考虑楼板作用时,RC框架结构连续倒塌的情形,研究楼板对RC框架结构连续倒塌的影响。结果表明:楼板可以显著改善结构的刚度,提高结构的整体性,并延缓梁的铰链出现,提高结构的抗连续倒塌性能。     

框架结构不同倒塌模式的数值模拟与分析

基于离散单元法和杆端多弹簧模型的思想,引入适用于任意加载路径的弹簧恢复力模型,考虑混凝土轴向弹簧与截面剪切弹簧的耦合效应,建立了合理的弹簧破坏准则,并对单元失效后的碰撞问题进行了有效的处理,在此基础上开发了能够模拟强震作用下钢筋混凝土框架结构倒塌全过程的计算机仿真程序CSPF 1.0。以汶川地震灾区一实际建筑为例,利用CSPF 1.0程序模拟了地震作用下该结构响应的全过程,得到了该结构可能产生的强梁弱柱型倒塌模式。另外在增大原结构的柱截面尺寸及配筋的基础上,程序进一步模拟了强柱弱梁型的倒塌模式。通过对仿真结果的论述和分析,说明了程序CSPF1.0的可靠性和离散单元法在钢筋混凝土框架结构倒塌分析中的可行性,并在一定程度上揭示了框架结构的破坏机理和倒塌机制。     

浅析现浇钢筋混凝土楼板切角裂缝

分析砖混结构现浇钢筋混凝土楼板切角裂缝屋面板产生四角切角裂缝的原因,并提出了解决问题的相应措施。     

浅析钢筋混凝土现浇楼板裂缝的成因

结合对近年来钢筋混凝土现浇楼板裂缝实际情况的调查研究，从楼板早期受荷、受冲击荷载、超荷载作用、负弯矩作用等多种因素的分析，指出了现浇楼板裂缝的主要原因。     

现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析与防治

阐述了裂缝出现的部位及特征，对楼板表面不规则裂缝的产生原因作了分析，并提出了相应的防治措施以及质量控制措施，从而确保现浇钢筋混凝土楼板质量。     

某现浇框架结构综合楼倒塌事故分析

1．引言 由于房屋倒塌事故在建筑工程中时有发生,不仅带来人员的伤亡,给工程本身也带来巨大的经济损失。尽管建设部为此采取了一系列预防措施,但房屋倒塌事故仍然时有发生,而且事故的性质有越来越严重的趋势。主要表现在：从局部倒塌发展成整体倒塌;施工中倒塌演变成使用中倒塌;从农房、乡镇倒塌扩展到城市房屋倒塌;倒塌的面积不断扩大,伤亡人员大幅度增加。由于现今房屋多为现浇框架结构。在此笔者通过一个实例以揭示现浇框架倒塌的常见原因和预防措施。 2．案例的事发经过和调查结果 广西藤县某信用综合楼为7层现浇框架结构工程,建筑面积2400m^2。1995年8月开工,1996年5月完成主题结构,1996年6月28日7时发现底层一根中柱出现裂缝,位置在设计高层0．2～0．5m,15时左右该柱钢筋已外露,并向柱边弯曲,虽然采取了用杉圆木、槽钢等临时支撑加固．但是没能阻止房屋的倒塌,当天21时整楼分两次倒塌,所幸人员及时撤离而无伤亡。事后经过分析和调查,该综合楼倒塌的主要原因有以下几方面：     

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。     

混合结构房屋现浇楼板裂缝的试验研究与有限元分析

混合结构房屋现浇楼板经常出现非荷载性裂缝问题。针对裂缝发生原因和发展规律,分别进行了试验研究和有限元数值分析。试验按圈梁和构造柱的有无,建造了两种结构形式、共4块楼板的足尺模型;有限元分析则对试验模型进行了线性和非线性仿真分析,并将两者结果进行对比分析。研究表明,混凝土收缩受约束是楼板开裂的主要原因;板角斜裂缝是主要裂缝形式;圈梁和构造柱对裂缝影响不明显;控制楼板混凝土收缩量并充分利用其徐变或应力松弛特性可使裂缝的发生率降到最低。     

带斜楼盖建筑结构抗震性能研究

国家游泳中心“水立方”现浇钢筋混凝土斜看台楼盖跨越两个结构层,形成一个连续、复杂的空间结构。现浇斜看台楼盖建筑尺度及刚度较大,其对整体建筑结构工作性能尤其对地震作用下各类结构构件受力影响较大,不容忽视。我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)对此类带现浇斜楼盖结构抗震设计尚没有明确的规定。本文结合国家游泳中心“水立方”斜看台楼盖结构设计,通过对带现浇斜看台楼盖和不带现浇斜看台楼盖两类结构在水平地震作用下的计算分析,揭示了现浇斜楼盖对整体结构工作性能及对各类结构构件地震作用下受力的影响规律,提出了此类结构的抗震设计建议。     

首层架空多层框架结构抗地震倒塌简化验算

探讨了把首层架空框架结构简化为单质点模型的条件,对工程中常见的首层架空多层钢筋混凝土框架结构的简化条件进行了分析,指出当结构高宽比较小时,可简化成一个单层框架模型。根据单层框架模型,利用结构延性需求、等效阻尼比、地震加速度反应谱得到架空层的层间需求曲线(V-u曲线),作为架空层抗地震倒塌设计的依据。通过结构在罕遇地震下的倒塌率计算,验证了文中方法的可靠性。     

钢筋混凝土框架结构抗层屈服倒塌能力评价方法研究

在框架薄弱层进入塑性工作阶段后,地震反应将大幅衰减,如地震持续作用,或者再遭遇较大余震时,结构可能会倒塌。通过分析钢筋混凝土框架薄弱层承载力退化和刚度退化,探讨发生落层倒塌的内部原因和外部条件,揭示框架薄弱层倒塌临界状态应遵循的变形准则和稳定准则。通过分析试验数据,阐述基本原理,推导计算公式,提出了基于Pushover分析的钢筋混凝土框架抗层屈服倒塌能力评价方法。研究结果表明,钢筋混凝土柱端弹塑性损伤是薄弱层承载力和刚度退化的内在原因,竖向荷载引起的等效负刚度是抗侧刚度丧失的外部条件;影响抗倒塌能力的主要因素包括竖向动力放大系数λ、刚度退化系数β_u和刚重比ζ,当λ=β_u ζ 时,框架薄弱层处于倒塌临界状态。最后提出了抗地震倒塌需进一步研究的问题。     

Numerical simulation and analysis for collapse responses of RC frame structures under earthquake

In this paper, a discrete element model for collapse simulation of RC frame structure is constructed by discretizing the structure into a few elements and spring groups. This model introduces special hysteretic models of connected springs for arbitrary loading path and also takes into account reasonable failure criteria for springs considering coupling effect of shear and axial force. Based on the discrete element model, a computer program is developed to simulate the whole process of RC frame structures from initial state to collapse under earthquakes. Particularly, the contact-impact problem between discrete elements has been treated with effective measures. Then, the program is employed to study the collapse mechanism of a real building in Wenchuan earthquake-hit area; the result of which shows that the simulation program developed based on the new model can realistically simulate the seismic collapse process of RC frame structures.     

浅谈住宅工程钢筋混凝土现浇板裂缝控制措施

详细介绍了常见住宅工程现浇混凝土楼板的裂缝特点及类型,分析了裂缝形成的机理性和非机理性原因,提出了控制裂缝形成及发展的对策和建议,以提高现浇钢筋混凝土楼板的质量,对工程设计、施工具有指导意义。     

顶部增设桁架对RC框架梁的连续倒塌性能影响

个别结构构件的失效对社会造成损失,而构件的连续失效会引起结构整体倒塌带来的更大甚至巨大的损失.因此,加强现有工程结构的抗连续倒塌能力势在必行.本文提出了一种在现有结构的顶部增设空间桁架能有效提高原结构的抗连续倒塌性能的方法.以GSA2003为基准,采用SAP2000有限元软件对增设桁架前后两种结构的抗连续倒塌性能进行了分析,得出该方法是一种能够加固并改善现有结构抗连续倒塌能力的有效方法.     

考虑倒塌储备的近断层区域RC框架结构抗震设计方法

近断层脉冲型地震动通常会引发结构严重破坏甚至倒塌,但目前的设计方法仅通过修正设计谱来考虑近断层效应,并不能考虑结构的倒塌储备.为此,在使用近断层设计谱的基础上提出考虑倒塌储备的结构抗震设计方法.基于近断层设计谱和远场设计谱共设计了 12个钢筋混凝土(RC)框架结构,分别采用20条近断层脉冲型地震动和远场非脉冲型地震动研...