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梁-柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌性能研究進展

2022-05-19 13:04裴強程智
科學技術與工程 2022年12期
關鍵詞:梁柱構件框架

裴強, 程智

(1.大連大學建筑工程學院, 大連 116622; 2.西南交通大學希望學院土木工程學院, 成都 610400)

結構連續(xù)倒塌的發(fā)生是因為局部構件在遭遇偶然荷載后,發(fā)生了破壞,隨后這種破壞就像多米洛骨牌一樣向周邊發(fā)展,造成了范圍更大、更廣的破壞[1-3]。這種更廣的破壞一旦發(fā)生就會對人員和財產造成不可估量的傷害,而且還會對社會造成一定的惡劣影響。

為防止建筑結構在各種誘發(fā)連續(xù)倒塌因素造成破壞成為建筑結構防災減災設計的最后一道防線?;诖说婪谰€,許多學者對建筑結構的連續(xù)倒塌進行了研究,研究的主要內容為建筑結構的連續(xù)倒塌分析、倒塌機制、倒塌模式、倒塌設計以及倒塌性能評估等等[4-6]。

許多建筑結構形式都會出現(xiàn)連續(xù)倒塌的問題,要想保持結構的完整性就取決于梁柱節(jié)點產生大變形后的變形能力。梁柱節(jié)點是指梁柱構件重疊的區(qū)域,也是梁柱交匯的節(jié)點區(qū)域,梁柱節(jié)點作為結構體系的關鍵性部位,不僅起著傳遞荷載的重要作用,還是決定結構整體性的重要因素。

因此,中外許多學者針對梁柱節(jié)點開展了受力性能研究多集中,Meinheit等[7]考慮了諸多變量對梁柱節(jié)點抗剪切性能的影響,發(fā)現(xiàn)梁柱節(jié)點的極限抗剪能力與軸壓比的大小無關,但是軸壓比的大小對節(jié)點的開裂剪力有很大的影響。Soleimani等[8]對十字形梁柱節(jié)點進行了受力性能試驗研究,發(fā)現(xiàn)無論梁主筋在錨固有無的情況下都完全失效,而梁固定端的轉角在整個過程起著十分重要的作用,因為它是非彈性行為主要集中的位置,一旦梁主筋在節(jié)點完全失效,結構的整體性也就隨之失效。與此同時,也有學者進行了節(jié)點抗彎性能的研究。Hakuto等[9]進行了配箍率對梁柱節(jié)點抗震性能的影響試驗研究,發(fā)現(xiàn)沒有配箍筋的梁柱節(jié)點在強震作用下的抗震性能很差,且抗剪強度也很?。浑S后,又對節(jié)點進行了加固,并提出了采用外包技術來增強梁柱抗震性能的方案,但是此方案施工比較困難。Yang等[10]在研究結構倒塌事故時,發(fā)現(xiàn)破壞通常始于受異常荷載作用的梁柱節(jié)點,特別是鋼結構和組合結構。劉世朋等[11]研究了梁柱節(jié)點轉動剛度對鋼框架抗連續(xù)倒塌性能的影響。肖宇哲等[12]研究了梁、柱構件在動力損傷和材料應變率影響下的抗倒塌性能。

可見,梁-柱節(jié)點的受力性能已然成為結構抗連續(xù)倒塌方向的研究熱點問題。為了進一步加強核電等重大工程結構抗連續(xù)倒塌研究力度,提高此類工程結構抗連續(xù)倒塌性能并改善其設計方法,圍繞這一熱點問題,對梁-柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌的研究成果進行了歸納和總結,梳理出各種類型節(jié)點抗連續(xù)倒塌研究方法和進展;總結對比了結構抗連續(xù)倒塌設計方法,從抗連續(xù)倒塌機制、抗連續(xù)倒塌(破壞)模式及抗連續(xù)倒塌設計等方面回顧了梁柱節(jié)點破壞導致結構發(fā)生連續(xù)性倒塌的研究現(xiàn)狀;介紹了梁柱節(jié)點構造形式及其各自抗連續(xù)倒塌性能特點,為改善和改進傳統(tǒng)節(jié)點設計以提高其抗連續(xù)倒塌性能提供參考;并結合理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究提升節(jié)點抗連續(xù)倒塌性能進行了初步方案設計,提出了新的抗連續(xù)倒塌節(jié)點設計模型。

1 結構連續(xù)倒塌形式

在建筑結構的抗連續(xù)倒塌機制中,由于偶然荷載造成結構的局部失穩(wěn)位置不同,那么引起建筑結構的連續(xù)倒塌形式也就不同,主要分為:一種為結構的水平構件在受到偶然荷載下產生了一定的變形,導致結構的豎向構件發(fā)生了失穩(wěn)或倒塌,隨后,因結構水平方向上的剛度和強度不足, 使得結構反復地傳遞荷載,最終就形成了多米諾骨牌式的水平連續(xù)倒塌(圖1);另一種為由于結構的豎向構件在受到外力作用下,造成了一定的剪切破壞后,進而導致了相鄰的梁板節(jié)點要承受反向的彎矩,繼而造成破壞。此時,建筑的上層結構因失去了下部豎向構件的支撐造成失穩(wěn),從而對下層結構造成一定的沖擊,而下層結構處于超負荷工作狀態(tài),最終導致了結構在豎直方向的連續(xù)倒塌(圖2)。

圖片來源:百度圖片https://www.sohu.com/a/60896932_161791圖1 水平連續(xù)倒塌Fig.1 Horizontal progressive collapse

圖片來源:百度圖片https://bbs.co188.com/thread-9092175-1-1.html圖2 Ronan Point 公寓倒塌事故Fig.2 Ronan Point apartment collapse

2 結構抗連續(xù)倒塌設計方法

目前關于結構抗連續(xù)倒塌分析的主要方法有:概念設計法、拉結強度設計法、拆除構件法以及關鍵構件法,具體如下[13]。

2.1 概念設計法

概念設計法[14]主要是從結構的設計概念上出發(fā),包括合理的結構布置、合理的連接構造、結構的冗余度以及考慮結構的反向荷載和構件承受橫向荷載的能力等。

概念設計的優(yōu)點在于較為簡單,且在設計過程中沒有額外的工作量,因此在要求考慮抗連續(xù)倒塌能力的結構設計時,應該采用概念設計法。但是概念設計法也存在難以量化處理這樣的缺點,并且該方法很依賴設計人員的技術水平和經(jīng)驗。

2.2 拉結強度設計法

拉結強度法[15]主要是針對完整的結構,即已有的結構,并通過構件間的拉結來實現(xiàn)結構整體性的增強以及多種傳荷路徑。拉結強度法根據(jù)位置的不同分為內部拉結和周邊拉結,根據(jù)作用不同分為對外圍柱/墻和角柱的拉結和豎向拉結,如圖3[15]所示。

圖3 拉結示意圖[15]Fig.3 Rachel schematic[15]

2.3 拆除構件法

拆除構件法[16]是針對結構整體發(fā)生局部破壞來進行受力性能分析,考慮剩余結構的動力學響應進行設計。實則是為整體結構提供有效的備用傳荷路徑,因此又被稱為替代路徑設計法。此方法能夠從結構的體系角度對冗余傳荷路徑進行設計和檢驗,并且通過計算來定量的提高結構抗連續(xù)倒塌能力。這種方法對已有建筑物提高抗連續(xù)倒塌能力有較好的實用價值。

《聯(lián)邦政府辦公樓以及大型現(xiàn)代建筑連續(xù)倒塌分析和設計指南》(GSA2003)中規(guī)定,對于典型結構,建筑結構每層外圍的長邊中柱(墻)、短邊中柱(墻)以及角柱(墻)須拆分進行分析,如圖4[16]所示。

圖4 柱、墻拆除位置示意圖[16]Fig.4 Schematic diagram of column and wall removal[16]

2.4 關鍵構件法

關鍵構件法[17]是在結構體系在發(fā)生破壞后,其結構的剩余構件無法實現(xiàn)或實現(xiàn)替代路徑的代價太大,從而針對發(fā)生破壞的構件進行針對性設計與加強,以增加結構體系的抗連續(xù)倒塌能力。各國規(guī)范中,關于抗連續(xù)倒塌的設計方法的論述各不相同,各側重點不同,如表1所示。

在試驗條件允許的前提下,一般最常用的是備用荷載路徑法[18],即改變力的傳遞路徑。呂大剛等[19]采用備用荷載路徑方法對建筑結構進行Pushover分析和對損傷結構的極限承載能力進行評估,該分析中考慮了移除框架柱后的瞬間動力效應。王景玄等[20]基于備用荷載路徑法,對鋼管混凝土空間框架柱失效后的剩余結構抗連續(xù)倒塌機制進行了非線性動力分析。玄偉等[21]基于備用荷載路徑法,對中柱失效工況下的方鋼管混凝土柱-組合梁抗倒塌性能進行了抗力機制及抗倒塌性能的影響因素分析。

表1 各國規(guī)范中抗連續(xù)倒塌設計方法特點Table 1 Characteristics of design methods against progressive collapse in national codes

3 梁柱節(jié)點破壞導致的連續(xù)性倒塌研究現(xiàn)狀

3.1 抗連續(xù)倒塌機制

在現(xiàn)有的抗連續(xù)倒塌研究中,總結出抗連續(xù)倒塌機制一般分為梁機制、壓拱機制、懸鏈線機制和空腹機制。梁機制主要是指一種較好的結構整體彎曲效應,其一般發(fā)生在結構的小變形階段。即中柱失效后,利用剛性節(jié)點的彎矩來抵抗外荷載的抗倒塌機制(圖5[22])。壓拱機制是伴隨梁機制的出現(xiàn)而出現(xiàn),其需要兩側提供足夠的水平約束才能產生[22]。懸鏈線機制又稱懸索機制,發(fā)生在結構的大變形階段,主要是指結構中的梁構件在遭遇大變形時,以自身的拉力來抵御外荷載的一種機制,懸索效應是結構抵抗連續(xù)倒塌的最后一道防線(圖6[22])??蚣芙Y構的頂層依賴軸壓力和梁彎矩來抵御連續(xù)倒塌的機制稱為空腹機制。

圖5 框架抗連續(xù)倒塌梁機制[22]Fig.5 Frame beam progressive collapse resistance mechanism[22]

圖6 框架抗連續(xù)倒塌懸鏈線機制[22]Fig.6 Catenary mechanism of progressive collapse of frame structure[22]

喬惠云等[23]在研究多層框架結構時,將其簡化成單層結構,并且提出了關于梁機制和懸索機制抗力的計算方法,驗證了其正確性;后又分析了空腹機制對多層框架整體受力的影響。周育瀧等[24]基于樓蓋系統(tǒng)微觀受力機理的分析,對壓拱機制下的梁板子結構進行了連續(xù)倒塌抗力分析。袁鑫杰等[25]對裝配式混凝土框架結構梁柱節(jié)點連接在壓拱機制和懸鏈線機制下的抗連續(xù)倒塌性能進行了研究。杜軻等[26]對鋼筋混凝土(reinforce concrete,RC)框架結構在拆除中柱后的抗連續(xù)倒塌能力進行了擬靜力加載試驗研究,得到純框架子結構首先進入梁機制,隨后進入壓拱機制,最后進入懸鏈線機制來抵抗結構的外來荷載。李易等[27-28]基于能量平衡原理,考慮了結構在梁機制下連續(xù)倒塌過程中的非線性和動力效應的影響,推導出結構在梁機制和懸索機制下子結構及其構件抗連續(xù)倒塌非線性動力的抗力需求和線性靜力的抗力需求之間的關系。何慶鋒等[29]研究表明,鍵槽連接節(jié)點裝配式梁柱結構倒塌性能時,外荷載作用下,節(jié)點在變形過程中能夠較好地形成梁機制、壓拱機制以及懸鏈線機制來提高結構的抗倒塌能力。鄧小芳等[30]在研究預應力混凝土梁-柱子結構抗連續(xù)倒塌性能試驗時,發(fā)現(xiàn)框架子結構主要依靠鋼筋產生的懸鏈線機制來抗倒塌。高佳明等[31]研究表明,得到帶板混凝土框架結構的抗倒塌能力先后由梁拱-板壓膜機制、梁拱-板拉膜機制、梁懸索-板拉膜機制、板拉膜機制提供。丁陽等[32]通過分析鋼框架在節(jié)點影響下的抗連續(xù)倒塌性能時,發(fā)現(xiàn)鋼框架的主要抗連續(xù)倒塌效應為懸索效應和樓板薄膜力效應。

3.2 抗連續(xù)倒塌(破壞)模式

建筑結構子結構梁柱節(jié)點的破壞模式一般有梁端破壞和柱身破壞兩種,分別圖7、圖8所示。節(jié)點主要靠子結構構件的延性來避免脆性破壞,造成損失。

張富文等[33]分別對框架結構的強梁弱柱型倒塌模式和強柱弱梁型倒塌模式進行了數(shù)值模擬研究和分析。楊明飛等[34]考慮建筑結構子結構構件的雙重非線性和材料應變失效的影響,在結構動力特性的基礎上研究了高層鋼框架結構在強震作用下的倒塌模式。程東輝等[35]研究了建筑結構子結構無粘結預應力混凝土板-柱的抗連續(xù)倒塌模式。

圖片來源:百度圖片https://www.sohu.com/a/240414709_278208圖7 梁端破壞Fig.7 Beam end failure

圖片來源:百度圖片https://www.sohu.com/a/155819900_739481圖8 柱身破壞Fig.8 Pillar failure

李玲等[36]通過擬靜力試驗對中柱失效下的圓鋼管柱外環(huán)板節(jié)點與方鋼管柱內隔板節(jié)點進行了抗連續(xù)性倒塌工況下的破壞模式研究,發(fā)現(xiàn)節(jié)點破壞模式可分為梁端連續(xù)性破壞、梁端間斷性破壞與柱身破壞三類,并用梁柱子結構的豎向抗力來評估了梁柱節(jié)點的魯棒性。李國強等[37]對瞬時沖擊去柱后的平面鋼框架進行了抗連續(xù)倒塌模式研究。李爽等[38]在研究節(jié)點對框架結構抗連續(xù)倒塌性能影響時,得到構件的破壞模式以彎曲破壞為主,未發(fā)現(xiàn)剪切破壞。

3.3 抗連續(xù)倒塌設計(力學性能)

常用的建筑結構抗倒塌設計方法包括局部加強法、拉結構件法和拆除構件法[39]。李國華等[40]對外伸端板鋼框架結構的剛性節(jié)點和半剛性節(jié)點進行了節(jié)點剛度抗倒塌性能影響研究。孟寶等[41]通過中柱施加靜力荷載大變形試驗(局部加強法),對受節(jié)點剛度影響的鋼框架梁柱子結構進行了抗倒塌性能試驗研究。胡曉斌等[42]提出了增加冗余度、加強梁柱連接以及從截面承載力設計三個方面進行抗連續(xù)倒塌能力設計。王景玄等[43]分析了豎向中柱失效后(拆除構件法),考慮到鋼筋拉結作用對鋼管混凝土節(jié)點抗連續(xù)倒塌能力的影響。方有珍等[44]對T形件加強型節(jié)點新型部分外包混凝土組合柱(partially encased composite column,PEC)PEC 柱-鋼梁組合框架層間倒塌機理進行了試驗研究,表明了該節(jié)點滿足了“強節(jié)點”的抗震要求,具有較好的抗連續(xù)倒塌性能。史艷莉等[45]以中柱失效工況下的節(jié)點為研究對象,對圓鋼管混凝土柱-H鋼梁內隔板式節(jié)點的抗連續(xù)倒塌機理進行了分析。王偉等[46-49]以隔板貫通式節(jié)點、內隔板式剛性節(jié)點以及栓焊節(jié)點為研究對象,對其進行了抗連續(xù)倒塌能力分析,提出了改進型全螺栓連接和加固型栓焊連接的鋼框架梁柱剛性節(jié)點設計方法,并通過試驗和數(shù)值模擬驗證了改進節(jié)點的可行性。鄭龍等[50]對鋼管混凝土柱-鋼梁穿心螺栓外伸端板式節(jié)點進行了連續(xù)倒塌工況下的整體變形、破壞形態(tài)、節(jié)點抗力以及關鍵截面應變發(fā)展以及節(jié)點的失效模式、節(jié)點核心區(qū)應力及抗力機制分析。高山等[51]設計了一種鋼板加固的半剛性節(jié)點,對其進行了抗倒塌性能分析。易偉建等[52]對結構不同位置節(jié)點的抗連續(xù)倒塌魯棒性指標進行了研究。

4 梁柱節(jié)點構造形式

4.1 梁柱節(jié)點體系

4.1.1 裝配式混凝土框架節(jié)點體系分類

典型的裝配式混凝土框架節(jié)點體系主要有預制疊合梁體系、預制預應力體系、世構體系(prefabricated prestressed assembled monolithic concrete frame structure,SCOPE)和鋼筋混凝土柱(reinforced concrete column) 和鋼梁(steelbeam) 組成的框架結構體系, 簡稱RCS體系[53]。具體如下。

(1)預制疊合梁體系。預制疊合梁體系(圖9[53])主要是融合了現(xiàn)澆結構和裝配式結構的優(yōu)點和長處,利用預留的梁上后澆層將預制構件和現(xiàn)澆構件形成較好的整體結構[54]。

(2)預制預應力體系。1997年,預制預應力抗震結構體系(precast seismic structural system research program,PRESSS)中提出來一種節(jié)點體系(圖10[53]),該節(jié)點體系能夠有效地提高結構的延性和耗能性能[55]。

圖9 預制疊合梁體系[53]Fig.9 Prefabricated composite beam system[53]

圖10 預制預應力體系[53]Fig.10 Precast prestressed system[53]

(3)世構體系(SCOPE)。SCOPE體系(圖11[50])是法國的一種預制裝配式結構,其采用了先張拉技術,由預應力疊合板、預制疊合板和預制柱構成[53]。

(4)RCS框架體系。RCS框架體系(圖12[54])集鋼結構、混凝土結構的優(yōu)點于一身,其自身由鋼梁和混凝土柱組成,主要形式有梁貫通式和柱貫通式[53-54]。

圖11 世構體系[50]Fig.11 SCOPE[50]

圖12 RCS框架體系[54]Fig.12 RCS framework[54]

裝配式混凝土梁柱節(jié)點除上述4種典型的節(jié)點體系外,還有許多的新型節(jié)點連接形式,尤其是在混凝土結構這一塊,大體可分為干連接節(jié)點、濕連接節(jié)點、預應力連接節(jié)點以及半剛性連接節(jié)點[56-57]。

4.1.2 自復位梁柱節(jié)點

自復位節(jié)點是一種比較顯著的可恢復功能結構,其能夠有效的控制構件的殘余變形,而且在卸載后能夠部分恢復或全部恢復到加載前,從而減少結構受到荷載后的修復。自復位節(jié)點成為近年來中外研究減小結構殘余變形的熱點。王先鐵等[58]對一種楔形裝置的自復位方鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點進行了低周往復荷載試驗研究,得到該節(jié)點具有良好的自復位性能和耗能能力。韓建平等[59]提出了一種無黏結后張預制鋼筋混凝土梁柱自復位節(jié)點,并通過有限元對其進行了數(shù)值分析,分析表明:該節(jié)點不但具有足夠的強度和剛度,還具有良好的自復位性能。馬俊峰等[60]提出了一種含暗牛腿的頂?shù)啄Σ梁哪茴A應力裝配式自復位混凝土框架(friction damper self-centering prestressed concrete beam-column connection with hidden corbel,HCFD-SCPC)梁柱節(jié)點,并分析了該節(jié)點的工作機理和滯回性能。文聞等[61]提出了一種高強螺栓摩擦裝置的裝配式自復位框架梁柱節(jié)點(prefabricated self-centering frame beam-column connection,PSCC)。這種節(jié)點的特點是可以避免高層建筑施工時的現(xiàn)場高空張拉。并對PSCC的力學性能進行了試驗研究和數(shù)值模擬。李燦軍等[62]在梁柱節(jié)點中引入非石棉(non-asbestos organic material,NAO)摩擦耗能器和超彈性形狀記憶合金(shape memory alloys,SMA)桿,形成摩擦耗能型SMA桿自復位梁柱節(jié)點(NAO-SMA-SC),可有效解決傳統(tǒng)梁柱節(jié)點震后殘余變形較大和耗能較低的問題。毛晨曦等[63]在柱—基礎節(jié)點及梁柱節(jié)點中,用價格低廉且同樣具有較好耗能能力的普通角鋼替代作為阻尼器,并開展了擬靜力試驗。劉哲峰等[64]對懸臂摩擦式自復位混凝土框架節(jié)點進行了低周反復加載試驗研究,并對該節(jié)點在往復荷載下的復位機制和耗能特性進行了分析,得到了鋼絞線和螺桿預應力對節(jié)點力學性能的影響。潘振華等[65]對一種具有自復位能力的鋼框架節(jié)點的力學性能進行了研究,并通用有限元分析軟件分析了鋼框架邊節(jié)點在往復加載下該節(jié)點的自復位能力。張艷霞等[66]對4個裝配式自復位鋼框架梁柱節(jié)點進行了研究,并對擬靜力試驗進行了數(shù)值模擬分析,將分析結果與試驗結果及理論計算結果相對比。

4.2 新型節(jié)點設計

通過以上關于梁柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌性能研究的歸納和總結,發(fā)現(xiàn)目前研究的梁柱節(jié)點構造雖有自己的特點,但也存在著一些缺陷。其中,一部分梁柱節(jié)點構造的改變雖然提高了延性和耗能,但是不具有可修復性;另一部分梁柱節(jié)點構造的變化雖然提高了結構抗連續(xù)倒塌的能力,但同時其剛度和強度又降低了。綜上所述,可以設計一種節(jié)點構造能夠滿足多方面受力性能,即強度、延性、可修復性。

從框架的梁-柱節(jié)點方向入手,設計了一種新型節(jié)點,不僅在強度和剛度方面滿足要求,而且該節(jié)點的變形能力和抵抗外來的偶然荷載的效果能力好。即使在遭遇突發(fā)的超設計基準荷載作用下,節(jié)點也不會產生突然破壞而造成嚴重的人員和財產損失。而且節(jié)點在遭受小破壞后,也能夠及時的搶救和修復,讓結構繼續(xù)正常工作狀態(tài)。

故針對普通框架邊節(jié)點力學性能薄弱的問題,提出了新型自復位框架邊節(jié)點,即在節(jié)點中加入新型材料形狀記憶合金(shape memory alloy,SMA)[67],其構造示意圖如圖13所示。新型自復位框架邊節(jié)點是由鋼板(固定作用)、SMA筋、普通鋼筋及混凝土構成。自復位框架邊節(jié)點在遭遇偶然荷載的來臨時,利用SMA自身的超彈性和形狀記憶效應給節(jié)點提供恢復性能,且該節(jié)點在充分發(fā)揮超彈性SMA自復位特性的同時,還具有耗能、構造簡單以及易于替換等特點。

要想讓所設計的新型節(jié)點能夠滿足所期望的效果,還需考慮SMA筋與混凝土之間的接觸,以及內置SMA筋后所造成的鋼筋擁擠等問題,以及能否找到一種性價比高的材料來代替SMA筋,這些還需大量的數(shù)值模擬進行研究和分析。通過有限元軟件來模擬新型的自復位梁柱節(jié)點在循環(huán)荷載下的滯回曲線、骨架曲線、延性、性能退化、耗能以及殘余變形情況進行分析,并和普通的梁柱節(jié)點進行受力性能對比,從而得到新型自復位梁柱節(jié)點的復位能力和可行性研究。

圖13 節(jié)點構造Fig.13 Joint construction

5 結論與展望

當前,學者們對梁、柱構件性能有了充分的研究和認識,這使得結構的薄弱環(huán)節(jié)轉移到了節(jié)點區(qū)域。因此,關于節(jié)點的研究具有重要的意義。結構不發(fā)生連續(xù)倒塌的關鍵在于失效柱正上方梁柱節(jié)點不遭受到破壞,而且框架在遭受偶然荷載后的完整性取決于梁柱節(jié)點產生大變形后的變形能力。即梁柱節(jié)點的抗連續(xù)倒塌研究對倒塌相關規(guī)范的完善和設計指導具有重要的意義。得出如下結論。

(1)從梁柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌的倒塌機制、破壞模式以及設計方法出發(fā),大量地總結和分析了梁柱節(jié)點在抗連續(xù)倒塌領域的研究和現(xiàn)狀。結果表明,關于梁柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌領域的研究一直是學者們研究的熱點,且研究的角度深刻、全面,且取得了諸多代表性的成果。

(2)在梁柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌相關研究方面,知道懸鏈線機制是結構抵抗連續(xù)倒塌的最后一道防線;并基于局部加強法和拆除構件法的試驗與數(shù)值模擬研究都得到了統(tǒng)一的相對薄弱的梁柱節(jié)點,為后續(xù)的有關研究打下了堅實的基礎,也進一步推動了中國在加強薄弱梁柱節(jié)點的抗連續(xù)倒塌方面的研究。與此同時,中國在關于梁柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌研究中還存在許多亟待探索和解決的工作,需進一步進行的研究方向包括:①明確梁-柱節(jié)點的破壞特征和魯棒性,在理解結構設計原理的基礎上優(yōu)化節(jié)點的連接構造形式,并建立節(jié)點定量的計算和試驗設計;②研究該新型自復位梁柱節(jié)點的受力性能和抗倒塌性能,并提出該新型節(jié)點結構在偶然荷載設計作用下的動力反應分析及相應設計方法;③進一步研究出節(jié)點的最優(yōu)連接形式,包括合理的破壞位置和優(yōu)化的連接方式等;④在總結和分析以往有關梁柱節(jié)點抗連續(xù)倒塌研究數(shù)據(jù)的基礎上,設計并建立出更全面的節(jié)點抗連續(xù)倒塌理論。

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