中柱失效后预应力混凝土框架子结构动力倒塌性能试验研究

摘要

为了研究预应力钢筋混凝土(PRC)框架结构的动力倒塌性能,设计了5个1/4比例的框架子结构模型,通过快速抽柱方式对其动力倒塌性能开展了试验研究.试验结果表明:在设计荷载的动力冲击作用下,5个试件在中柱失效后的结构损伤主要表现为框架梁端开裂和结构基频的降低;预应力的施加导致失效柱处的动态竖向位移增加;当框架梁的跨度相同时,预应力可以显著改善框架梁端受拉纵筋的受力状态;非预应力试件受倒塌荷载的动力冲击作用更为显著;合理选取框架梁的跨高比和预应力的施加方式有助于控制PRC框架结构的倒塌风险.提出了针对PRC框架结构倒塌荷载动力增大系数(DIF)的计算方法,分析表明基于试验和计算所得的PRC框架试件倒塌荷载的DIF值均小于2.0,在对PRC框架结构开展静力倒塌分析时应基于失效柱的目标竖向位移确定倒塌荷载DIF的合理取值.