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1、第41卷第2期四川建筑科學(xué)研究2015年4月SichuanBuildingScience73RC平面及空間框架抗倒塌能力OpenSees對(duì)比分析余瓊，朱帥，劉葵，許建立(1．同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所，上海200092；2．上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200041)摘要：對(duì)已有平面及空間框架抗倒塌試驗(yàn)進(jìn)行了OpenSees非線性靜力抗倒塌數(shù)值模擬與驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)6層鋼筋混凝土空間框架，進(jìn)行一榀橫向、一榀縱向平面框架和該空間框架非線性靜力Pushdown分析，考察不同抽柱工況下平面與
2、空間框架倒塌抗力關(guān)系。試驗(yàn)及數(shù)值模擬表明，空間框架倒塌抗力均高于平面框架。數(shù)值模擬還表明，空間框架結(jié)構(gòu)抗力小于對(duì)應(yīng)縱、橫向平面框架結(jié)構(gòu)抗力之和。關(guān)鍵詞：冗余度；懸索作用；協(xié)同轉(zhuǎn)動(dòng)法；倒塌抗力中圖分類號(hào)：TU375文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008—1933(2015)02—073—06ComparativeanalysisofplaneandspaceRCframestructurecollapseresistancebasedonOpenSeesYUQiong，ZHUShuai，LIUKui，XUJ
3、ianli。(1．ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction，Shanghai200092，China；2．ShanghaiInstituteofArchitecturalDesign&Research，Shanghai200041，China)Abstract：Theplaneandspatialframeworkanti-coUapseexperimentswereverifiedbyOpenSeesnonlinear
4、staticanti—coHapsenumericalsimulation．Thenasix—storyreinforcedconcretespaceframeWasdesigned，atransverseplaneframe，alongitudinalplaneframeandthespaceframewereanalyzedbynonlinearstaticpushdown．AndframecoUapseresistanceonplaneandspaceareinvestigatedunderd
5、iferentremovedcolumnsworkingconditions．Experimentandnumericalsimulationindicatedthatthespaceframecollapseresistanceishigherthantheplaneframe．Numericalsimulationalsoshowedthatthespaceframestructuralresistanceislessthanthesamofcorrespondingtransverseandl
6、ongitudinalplaneframestructuralresistance．Keywords：redundancy；catenaryaction；co—rotationalprocedure；colapseresistance0引言1平面框架抗倒塌試驗(yàn)?zāi)壳?，框架的倒塌研究大多建立在平面框架試湖南大學(xué)易偉建等完成了一個(gè)4跨3層的鋼驗(yàn)及分析基礎(chǔ)上。事實(shí)上，受結(jié)構(gòu)冗余度的影響，實(shí)筋混凝土平面框架倒塌試驗(yàn)，是按我國(guó)規(guī)范設(shè)際結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌都是空間的。這里結(jié)構(gòu)的冗余度計(jì)4。，抗震設(shè)防烈度為6度8層鋼筋混
7、凝土框架結(jié)不僅包含力學(xué)分析中超靜定次數(shù)的概念，還包含構(gòu)構(gòu)的下部3層，并按1：3的比例縮尺。加載裝置如件承載力的“冗余”j，即與構(gòu)件實(shí)際承載力相比，圖1所示。使用荷載產(chǎn)生的內(nèi)力效應(yīng)處于較低水平。結(jié)構(gòu)空間此模型試驗(yàn)采用抽柱的靜力方式模擬倒塌過(guò)特性和冗余度使初始局部失效導(dǎo)致的局部承載力喪程，試件制作過(guò)程中失效柱預(yù)先使用疊放在一起的失可由荷載路徑的變化得到補(bǔ)償。平面框架削弱了兩個(gè)250mm行程機(jī)械千斤頂和荷載傳感器代替。實(shí)際結(jié)構(gòu)的冗余度，其受力是單向的，限制了荷載路為了試驗(yàn)方便，將失效柱上所受的荷載等效為集
8、中徑的變化，不能真實(shí)有效地反映結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的特力施加于失效柱3層頂，試驗(yàn)過(guò)程中保持該集中力點(diǎn)和破壞過(guò)程。因此，RC空間框架抗倒塌能力分析(109kN)不變，逐步卸載失效柱底機(jī)械千斤頂，采與研究相當(dāng)重要。用位移控制分級(jí)卸載，卸載柱殘余軸力由安裝在機(jī)械千斤頂上的荷載傳感器測(cè)量。當(dāng)中柱卸載位移達(dá)到456mm，首層中柱頂梁鋼筋拉斷，框架進(jìn)入倒塌收稿日期：2014—10—15極限狀態(tài)，終止試驗(yàn)。依據(jù)DoD2010J，結(jié)構(gòu)的連續(xù)作者簡(jiǎn)介：余瓊(1968一)，女，安徽廬江人，副教授
