蜂窝圆孔型组合梁柱子结构抗倒塌性能研究

TU317.1%TU398.1; 为研究蜂窝梁对组合梁柱子结构抗倒塌性能的影响,分别制作了 1/3缩尺的实腹式组合梁柱子结构(WUF)和蜂窝圆孔型组合梁柱子结构(WUFC)试件,并对两试件进行中柱失效工况下的静力加载倒塌试验.试验结果表明:试件WUFC破坏模式为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先发生断裂,随后,左右边柱节点处梁翼缘也发生断裂;而试件WUF的破坏模式仅表现为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先出现断裂,进而裂缝沿螺栓孔竖向发展并最终贯通被剪坏.两试件的变形形态与内力发展趋势相似,但试件WUFC具有更好的变形能力,二者抗力机制可划分为压拱效应阶段、梁机制阶段与悬链线机制阶段,在压拱效应阶段,由于开孔...

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Published in工程科学与技术 Vol. 55; no. 6; pp. 109 - 119
Main Authors 钟炜辉, 段仕超, 谭政, 王丽敏, 孟宝, 郑玉辉, 王洪臣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,陕西西安 710055%西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055%成都基准方中建筑设计有限公司南京分公司,江苏南京 210000%中国建筑西北设计研究院有限公司,陕西西安 710018 2023
西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055
Subjects
破坏模式
参数分析
抗力机制
failure mode
连续倒塌
parameter analysis
composite beam-column substructure
load-resisting mechanism
progressive collapse
组合梁柱子结构
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ISSN2096-3246
DOI10.15961/j.jsuese.202200595

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Summary:TU317.1%TU398.1; 为研究蜂窝梁对组合梁柱子结构抗倒塌性能的影响,分别制作了 1/3缩尺的实腹式组合梁柱子结构(WUF)和蜂窝圆孔型组合梁柱子结构(WUFC)试件,并对两试件进行中柱失效工况下的静力加载倒塌试验.试验结果表明:试件WUFC破坏模式为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先发生断裂,随后,左右边柱节点处梁翼缘也发生断裂;而试件WUF的破坏模式仅表现为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先出现断裂,进而裂缝沿螺栓孔竖向发展并最终贯通被剪坏.两试件的变形形态与内力发展趋势相似,但试件WUFC具有更好的变形能力,二者抗力机制可划分为压拱效应阶段、梁机制阶段与悬链线机制阶段,在压拱效应阶段,由于开孔削弱了组合梁的抗弯刚度,试件WUFC的初始刚度较试件WUF下降了8.5％;在悬链线机制阶段,WUFC的悬链线机制得到了充分发展,WUFC的最大承载力和失效位移较WUF分别增大了42.7％和31.9％;梁腹板适当开孔有利于组合梁梁端节点转动与轴力的发展.通过ABAQUS对两个试件进行精细化建模,并与试验结果对比验证了有限元建模方法的正确性.通过对足尺模型的数值模拟研究了径高比、孔间距、孔边距等关键参数对试件WUFC抗倒塌性能的影响,数值分析结果表明:为保证试件WUFC具有良好的抗倒塌性能,径高比宜取50％～70％,孔间距宜取1.0～1.4倍的梁高,孔边距宜等于梁高.
ISSN:2096-3246
DOI:10.15961/j.jsuese.202200595