【摘 要】
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近年来,装配式建筑得到大力推广与应用,灌浆套筒连接作为装配式建筑使用最为广泛的连接方式之一,其连接特点使得连接部位存有安全隐患,一旦在连接部位发生破坏,会造成建筑结构局部或整体倒塌。现今,意外撞击和生活中偶然爆炸等事故频繁发生,当强烈的冲击力作用于装配式结构会造成严重破坏。基于此,本文分别对冲击和爆炸荷载下装配式钢筋混凝土构件的动力响应和破坏行为进行研究,并探讨了装配式框架结构抗冲击以及抗爆性能。
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近年来,装配式建筑得到大力推广与应用,灌浆套筒连接作为装配式建筑使用最为广泛的连接方式之一,其连接特点使得连接部位存有安全隐患,一旦在连接部位发生破坏,会造成建筑结构局部或整体倒塌。现今,意外撞击和生活中偶然爆炸等事故频繁发生,当强烈的冲击力作用于装配式结构会造成严重破坏。基于此,本文分别对冲击和爆炸荷载下装配式钢筋混凝土构件的动力响应和破坏行为进行研究,并探讨了装配式框架结构抗冲击以及抗爆性能。主要研究工作及成果如下:(1)分别建立了深梁及板的有限元模型,模拟了其在冲击及爆炸荷载作用下的破坏行为,将模拟结果同试验结果进行对比分析,验证有限元分析模型及参数取值的合理性。(2)分别建立了冲击荷载作用下现浇与装配式钢筋混凝土梁有限元模型,并介绍了预制构件与后浇混凝土界面处理,对比分析了两种梁在冲击荷载下的动力响应和破坏形态。在此基础上,探讨了混凝土强度、边界条件等设计参数以及冲击质量、冲击位置等冲击参数对装配式梁抗冲击性能的影响。(3)分别建立了爆炸荷载作用下现浇与装配式钢筋混凝土梁有限元模型,对比分析了两种梁的动力响应和破坏形态,发现由于拼装位置处存在新旧混凝土的薄弱接触面,在界面接触断开后应力波传递性能减弱,导致应力最大区域集中于后浇混凝土,装配式梁表现为较严重的局部脆性破坏;而现浇梁裂缝发展均匀,表现为弯剪破坏。并研究了炸药当量、水平爆炸距离、混凝土强度、纵筋配筋率以及梁截面尺寸等参数对装配式梁抗爆性能的影响。(4)研究了不同灌浆料抗压强度对装配式梁柱节点抗冲击性能的影响。在此基础上,建立了一榀两层两跨装配式框架结构有限元模型,分别对其在冲击荷载和爆炸荷载作用下的破坏形态以及主要构件的动力响应进行了模拟,探讨了冲击和爆炸位置、套筒灌浆量对框架结构动力响应的影响,评估了装配式框架结构的抗冲击和抗爆性能。结果表明,套筒灌浆饱满度对装配式结构破坏形态影响较大,且在抗冲击和抗爆设计中应加强对梁柱节点部位的保护措施。
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