强冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的破坏性能研究

摘要

钢筋混凝土框架结构作为现代建筑最常用的结构形式，广泛应用于建筑工程。结构在役期间，除承受设计规范所考虑的准静态荷载外，还有可能遭受偶然的强冲击荷载作用，如地下停车场中的底层柱受到来往车辆磕磕碰碰的撞击；街边巷角意外导致的擦撞；再如因为恐怖主义而日渐猖獗的恐怖爆炸袭击。这些情况一旦发生，将对建筑结构造成严重损坏。
　　框架柱作为框架结构的主要构件，其破坏特性直接影响框架整体结构的动力响应，特别是底层柱，更是框架结构的重中之重。文章主要针对爆炸袭击的情况，运用大型结构有限元分析软件SAP2000模拟整体框架结构，研究钢筋混凝土框架柱在爆炸荷载作用下的动力响应及其引发的框架结构的动力响应，对框架结构抗爆进行初步地探讨研究。因此文章主要研究两个中心内容：
　　（1）应用SAP2000对框架结构模型进行非线性动力时程分析。研究底层柱遭遇爆炸荷载作用时，引起的框架柱及框架结构的动力响应，主要研究相关梁柱节点的位移、加速度时程曲线和结构塑性铰发展情况，总结框架柱和框架结构在爆炸强冲击荷载作用下的动力反应特性及规律。
　　（2）为进一步研究框架柱的破坏特性，对一个2×3小框架进行参数影响性分析，研究了折合距离、纵筋配置、混凝土强度等级等主要因素对钢筋混凝土框架结构柱抗爆性能的影响。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国外研究现状

1.3 国内研究现状

1.4 论文的研究方法及主要内容

第2章 爆炸原理及爆炸冲击荷载模型

2.1 爆炸原理

2.2 爆炸冲击荷载模型

2.3 本章小结

第3章 SAP2000软件和空间结构有限元分析

3.1 软件简介

3.2 SAP2000单元介绍

3.3 空间框架结构的有限元分析

3.4 本章小结

第4章 结构动力分析及其非线性

4.1 结构动力分析简介

4.2 爆炸荷载下的动力分析

4.3 动力分析的数值计算方法

4.4 动力分析中的非线性问题

4.5 SAP2000中框架塑性铰定义

4.6 本章小结

第5章 框架结构的动力响应分析

5.1 模型建立

5.2 框架结构的动力响应分析

5.3 本章小结

第6章 基于参数影响性的框架柱破坏性能研究

6.1 分析所用模型信息

6.2 折合距离影响性研究

6.3 纵筋配置影响性研究

6.4 混凝土强度等级影响性研究

6.5 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 主要研究成果和结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表学术论文情况