基于關(guān)鍵構(gòu)件失效的結(jié)構(gòu)豎向防連續(xù)倒塌性能評價.pdf

1、本文以按我國規(guī)范設(shè)計的一棟平面布置規(guī)則的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為算例，運用改進(jìn)的線性動力拆除構(gòu)件法和非線性靜力pushover法對其連續(xù)性倒塌受力機(jī)制及連續(xù)性倒塌抗力機(jī)制進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上介紹了結(jié)構(gòu)防連續(xù)性倒塌的控制設(shè)計法，主要研究工作和成果如下:
　　(1)多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件的確定。關(guān)鍵構(gòu)件的選取是結(jié)構(gòu)防連續(xù)性倒塌機(jī)制分析和防連續(xù)倒塌設(shè)計的首要步驟?；诮Y(jié)構(gòu)極限承載能力的概念，將構(gòu)件拆除前后整體結(jié)構(gòu)的極限承載能

2、力的變化率定義為構(gòu)件敏感性系數(shù)，提出了構(gòu)件敏感性系數(shù)的計算方法。本文分別以平面框架和空間框架作為算例模型，將敏感性分析方法這一理論應(yīng)用于算例中，驗證了敏感性分析方法在平面框架和空間框架結(jié)構(gòu)中的適用性，并通過計算得到了代表性構(gòu)件的敏感性系數(shù)，為后續(xù)分析做好鋪墊。
　　(2)針對按我國規(guī)范設(shè)計的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，運用線性動力拆除構(gòu)件法對其防連續(xù)性倒塌受力機(jī)制進(jìn)行了研究。以往的結(jié)構(gòu)防連續(xù)性倒塌動力分析時通常將結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)視為零應(yīng)

3、力，零位移狀態(tài)，未考慮結(jié)構(gòu)在未拆除構(gòu)件前的靜力平衡狀態(tài)，顯然這和實際情況是不符的。本文分析時，將結(jié)構(gòu)的初始靜力平衡狀態(tài)考慮在內(nèi)，改進(jìn)了動力分析方法的加載方案，使得結(jié)果更加符合實際情況。通過改進(jìn)后的線性動力拆除構(gòu)件法，得到了結(jié)構(gòu)在典型部位拆除后的動力響應(yīng)以及穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，通過同一層和不同樓層之間的對比，總結(jié)了結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的內(nèi)在受力機(jī)制及連續(xù)性倒塌的規(guī)律，為研究防連續(xù)性倒塌設(shè)計方法提供依據(jù)。
　　(3)采用非線性靜力增量Pushover

4、法，研究了按我國規(guī)范設(shè)計的典型RC框架結(jié)構(gòu)的防連續(xù)倒塌抗力分布規(guī)律。基于結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件的失效風(fēng)險評估和關(guān)鍵構(gòu)件的敏感性系數(shù)，提出了絕對倒塌概率的指標(biāo)。同時，基于非線性靜力增量法分析得到的局部區(qū)域豎向承載力全抗力曲線，提出了構(gòu)件失效局部承載力儲備的指標(biāo)。前者從整體結(jié)構(gòu)的角度評價結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)性倒塌的可能性，后者從結(jié)構(gòu)局部的的角度評價結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)性倒塌的可能性。建議采用兩個指標(biāo)來綜合評價結(jié)構(gòu)的防連續(xù)性倒塌性能，給出了具體的評價方法，并對文中算例