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钢筋混凝土构件抗倒塌-.pptx
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1、钢筋混凝土筋混凝土构件抗倒塌构件抗倒塌性能研究性能研究2024/5/22 周三1北京工业大学博士开题报告目录选题的背景和意的背景和意义国内外研究国内外研究现状状研究内容和方法研究内容和方法课题的的创新点新点进度安排度安排23452024/5/22 周三21.选题的背景和意的背景和意义倒塌是建筑结构最为严重的破坏状态,它因使结构永久性丧失使用功能而造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此,深入研究强震作用下建筑结构倒塌机理,为结构抗倒塌设计及倒塌控制提供理论参考,这对于保障建筑结构及人民生命财产的安全有十分重要的意义。理解倒塌的机理,分析倒塌的原因、研究有效提高结构抗倒塌能力的途径和手段,始终是抗震研
2、究的主要内容。2024/5/22 周三31.选题的背景和意的背景和意义结构倒塌构倒塌侧向倒塌向倒塌则是由于结构侧向塑性变形过大而引起的侧向承载力丧失竖向倒塌向倒塌 是由于结构中某一构件由于丧失承载能力退出工作,而引起的结构连续倒塌结构在地震作用下的倒塌过程可视为2类倒塌的相继发生,即:在地震作用下,结构逐渐出现较大的塑性变形,当某一构件的损伤过大,随即退出工作,进入结构竖向倒塌过程侧向倒塌作为结构地震倒塌过程的第一阶段,是预测和控制结构发生倒塌的关键2024/5/22 周三41.选题的背景和意的背景和意义混凝土结混凝土结混凝土结混凝土结构构构构梁梁剪力墙剪力墙剪力墙剪力墙框架柱框架柱框架柱框架
3、柱钢筋混凝土结构中的梁、柱、剪力墙等是组成结构体系的主要构件,因此,提高材料与构件损伤破坏衡量的准确性就成为准确判别结构侧向倒塌的的重要前提与基础。本课题旨在对地震力作用下构件破坏的全过程进行研究,着重研究构件的抗倒塌性能和破坏机理,建立基于倒塌破坏的恢复力模型,为判别结构倒塌提供理论支撑。抗倒塌性能:从屈服到抗倒塌性能:从屈服到丧失失侧向承向承载力力这一一过程的性能程的性能为抗倒塌性能抗倒塌性能。2024/5/22 周三52.1国内外构件抗震性能研国内外构件抗震性能研究究现状状一、研究内容:一、研究内容:1)上世)上世纪90年代以前,重点在于探年代以前,重点在于探讨钢筋混筋混凝土构件的滞回特
4、性、破坏模式、恢复力模型以及凝土构件的滞回特性、破坏模式、恢复力模型以及影响延性的各种因素,主要是剪跨比、影响延性的各种因素,主要是剪跨比、轴压比、配比、配箍率、保箍率、保护层厚度等;厚度等;2)90年代以后,国内外年代以后,国内外对混凝土构件的研究混凝土构件的研究主要集中在箍筋形式、高主要集中在箍筋形式、高强混凝土、高混凝土、高强箍筋箍筋约束束混凝土、不同加混凝土、不同加载方式、异形界面等方面,研究重方式、异形界面等方面,研究重点点则放在放在验证规范范规定的合理性方面。定的合理性方面。2024/5/22 周三62.1国内外国内外结构倒塌研构倒塌研究究现状状3抗震试验方法和手段低周反复加载试验
5、动力加载试验拟动力试验22024/5/22 周三72.1国内外构件抗震性能研国内外构件抗震性能研究究现状状1强度2刚度3滞回曲线形状4骨架曲线5延性系数6刚度退化率7能量耗散2024/5/22 周三82.2国内外恢复力模型研究国内外恢复力模型研究现状状就钢筋混凝土结构而言,恢复力模型的研究可以分为两个层次:第一层次是材料的恢复力模型,主要用于描述钢筋及混凝土的应力-应变滞回关系,它是钢筋混凝土构件恢复力模型计算的基础;第二层次是构件的恢复力模型,主要用于描述构件截面的弯矩-曲率滞回关系或构件的P-滞回关系。2024/5/22 周三92.2国内外恢复力模型研国内外恢复力模型研究究现状状曲曲线型模
6、型:型模型:兰伯格伯格-奥斯古德(奥斯古德(Romberg-Osgood):):刚度度连续折折线型模型:克拉夫退化双型模型:克拉夫退化双线型模型、武田三型模型、武田三线型模型型模型三三线型模型型模型四四线型模型型模型2024/5/22 周三102024/5/22 周三112.2国内外恢复力模型研国内外恢复力模型研究究现状状方法:方法:理理论计算法:算法:偏心受偏心受压理理论试验拟合法:合法:2024/5/22 周三122.2国内外恢复力模型研国内外恢复力模型研究究现状状OA段段AB段段强化段化段下降段下降段朱伯朱伯龙 张琨琨联2024/5/22 周三132.3目前研究存在的目前研究存在的问题1
7、.在现有的构件抗震试验研究中,常常人为的引入破坏标准终止试验,如承载能力下降到极限荷载的85%。构件实际上并未进入最终倒塌破坏状态,因此,所得到的数据不能为抗震倒塌弹塑性分析和设计提供充分的试验依据;2.在几个比较常用的模型中,Bi-linear模型和Clough模型应用起来比较简单,但一般只适用于具有梭形滞回曲线的单纯受弯构件。3.钢筋混凝土结构弹塑性地震反应分析中应用大多数模型都没有考虑结构大变形过程中可能出现的负刚度现象。2024/5/22 周三143.研究内容和方法研究内容和方法柱板梁剪力墙连梁低周反复荷载试验本课题的研究重点是通过四种不同的钢筋混凝土结构构件柱、板梁、剪力墙和连梁在研
8、究抗震性能的基础上,进行低周反复荷载试验,分析四种构件抗倒塌破坏性能,并建立考虑构件破坏全过程的恢复力模型及计算公式。2024/5/22 周三153.研究内容和方法研究内容和方法2024/5/22 周三163.研究内容和方法研究内容和方法测试内容:钢筋和混凝土的应变规律、截面曲率、承载力、柱端位移、滞回曲线,观察破坏特征及过程;试验目的:研究4种构件的抗倒塌能,总结出抗倒塌破坏过程中4种构件承载力、位移、强度和刚度退化、延性、耗能等性能指标。建立恢复力模型:以试验中获得的恢复力与变形的关系曲线经适当抽象和简化建立基于抗倒塌性能的恢复力数学模型。2024/5/22 周三174.本本课题创新点及成
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