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题名	预应力装配式混凝土框架爆炸破坏分析与抗爆加固研究
作者	刘健榕
答辩日期	2019
导师	杜永峰
关键词	爆炸荷载 预应力 LS-DYNA 动力响应 破坏形态 抗爆加固
学位名称	硕士
英文摘要	预制装配式结构构件之间采用拼接的连接特点,导致其节点连接区域可能存在安全隐患,一旦预制框架节点连接处发生破坏,会导致结构的整体倒塌。目前,对预制装配结构的研究主要集中在评估预制框架节点的抗震性能,对于其抵抗其他灾害的研究很少。而由于爆炸荷载具有短持时、幅值大的特点,其对装配式节点乃至整个结构可能会造成严重破坏,因此本文对预制装配式框架结构中较常见的一种后张无粘结预应力装配式混凝土框架的爆炸响应及加固方法进行研究,主要工作如下:(1)建立了钢筋混凝土梁遭受爆炸冲击荷载的有限元模型,通过与前人相同条件下的试验结果进行对比,验证了有限元建模方法的合理性,为后续的研究做了相应的铺垫。(2)建立了普通现浇混凝土框架模型及后张无粘结预应力装配式混凝土框架模型,对建模过程进行适当介绍,如预应力钢绞线的实现方法、梁柱连接界面的接触等。通过两种框架在爆炸荷载下的动力响应及破坏形态的对比分析,对预应力装配式混凝土框架的抗爆性能进行评估。(3)根据预应力装配式混凝土框架的破坏特点,提出了在梁柱节点处侧面增加连接钢板的加固方法,用以提高预应力装配式混凝土框架的抗爆性能。考虑了钢板锚固和粘钢法两种钢板加固方式,并对两种加固方式下的框架进行有限元分析,将模拟结果与原预应力装配式框架的数值结果进行对比。结果表明:采用连接钢板对梁柱节点加固,会使得爆炸荷载下预制梁跨中塑性变形区域扩大、梁端变形减小以及预制柱柱顶破坏程度减小,从而导致预应力装配式框架的抗爆性能提高;两种钢板加固方式中,钢板锚固加固的效果更加显著。(4)以现浇混凝土框架为参照,根据爆炸荷载下的梁端竖向位移和柱顶的弯折情况,提出了一种用于评估预应力装配式混凝土框架抗爆性能的指标。基于该指标探讨加固构件相关参数对框架抗爆性能的影响。通过本文的研究发现,预应力装配式混凝土框架抗爆性能较差,节点区在爆炸荷载下易发生脆性破坏,导致预制梁过早退出工作。预应力钢绞线未发挥明显的抗爆作用,梁柱节点破坏后,预应力钢铰线反而加剧了预制柱柱顶破坏。采用钢板锚固的加固方法可以显著提高框架的抗爆性能,使预制框架由脆性破坏转向延性破坏。加固构件各项参数中,锚固钢筋的数量对框架抗爆性能影响最为显著。
语种	中文
页码	85
URL标识	查看原文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94668]
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	刘健榕. 预应力装配式混凝土框架爆炸破坏分析与抗爆加固研究[D]. 2019.

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