鋼框架抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、當(dāng)結(jié)構(gòu)的某一承重構(gòu)件失效后，其承擔(dān)的豎向荷載會(huì)由周圍構(gòu)件分擔(dān)，若相關(guān)構(gòu)件不能承受傳遞而來(lái)的荷載并形成新的平衡，則會(huì)發(fā)生構(gòu)件的連鎖失效，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生不可控的連續(xù)性倒塌。我國(guó)因250米以上超高層建筑數(shù)量多且平均高度高、遭受恐怖襲擊威脅風(fēng)險(xiǎn)高、大城市人口密度大且流動(dòng)性高、汽車保有量及使用率高四大因素成為結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌高風(fēng)險(xiǎn)國(guó)家，但與之形成鮮明對(duì)比的是我國(guó)并沒(méi)有專門(mén)的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范，僅在部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中提到了概念性的結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)目標(biāo)。因

2、此有必要摸索出適用于我國(guó)結(jié)構(gòu)規(guī)范的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)流程及參數(shù)，并形成規(guī)范，用于實(shí)踐。
　　本文以某4層9×3跨鋼框架辦公樓移除底層中柱的工況為例，介紹美國(guó)總務(wù)局于2013年10月頒布的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范中的線性靜力法設(shè)計(jì)流程，并對(duì)其中部分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整使之適用于我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上，將所有構(gòu)件劃分為結(jié)構(gòu)縱向外側(cè)梁、縱向內(nèi)側(cè)梁、橫向梁、結(jié)構(gòu)外側(cè)柱和內(nèi)側(cè)柱5組，分別將每組構(gòu)件截面放大6-9次，并以這6-9個(gè)截面的主截面模量為橫坐標(biāo)

3、、相應(yīng)應(yīng)力比或內(nèi)力為縱坐標(biāo)繪圖，觀察每組構(gòu)件的截面尺寸變化對(duì)自身內(nèi)力及各組構(gòu)件應(yīng)力比的影響。最后，針對(duì)底層中柱與角柱失效兩種工況，通過(guò)逐步降低失效柱彈性模量E的方式模擬其剛度退化，探究此過(guò)程中相關(guān)構(gòu)件的應(yīng)力比變化規(guī)律。結(jié)論如下:
　　(1)本文中按我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)的未考慮地震作用的鋼框架辦公樓不具備抵御連續(xù)倒塌的能力。在變形控制準(zhǔn)則中，梁、柱的正應(yīng)力比超限，在強(qiáng)度控制準(zhǔn)則中，柱的正應(yīng)力比超限。
　　(2)增大與被移除的柱在同一平