鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌性能研究.pdf

1、自從1968年英國倫敦的RonanPoint公寓因煤氣爆炸而引發(fā)的連續(xù)性倒塌事故發(fā)生以來，尤其是紐約世貿(mào)大樓在“9.11”事件中的連續(xù)性倒塌事故發(fā)生后，引起了世界各國對如何保證建筑結(jié)構(gòu)在意外事件下抗連續(xù)性倒塌能力的高度重視。
　　鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（簡稱為“RC框架結(jié)構(gòu)”）是當(dāng)前在我國應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)體系之一，其安全性問題不容忽視。本文以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象，在理論分析的基礎(chǔ)上找出影響鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌性能的

2、主要因素并設(shè)計算例，采用連續(xù)倒塌分析的備用荷載路徑方法，考慮結(jié)構(gòu)的材料非線性和幾何非線性，對框架結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌進(jìn)行數(shù)值分析。通過研究，確定各個影響因素對框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌性能的影響程度和規(guī)律，給出有關(guān)提高框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌性能的設(shè)計建議。本文的主要研究工作如下：
　　①簡要介紹了建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的研究背景和意義，從連續(xù)性倒塌規(guī)范與指南修訂情況、抗連續(xù)性倒塌性能評價研究、抗連續(xù)性倒塌設(shè)計方法研究和倒塌仿真與試驗研究四個方面總結(jié)

3、了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　②對備用荷載路徑法使用中所涉及的幾個關(guān)鍵問題結(jié)合國外規(guī)范進(jìn)行了總結(jié)和介紹，并指出了其中的注意事項，供研究和設(shè)計人員參考并為本文后續(xù)的分析工作做了鋪墊。
　　③采用備用荷載路徑法中的非線性靜力和非線性動力分析方法，對按中國規(guī)范設(shè)計的多個無支撐RC框架結(jié)構(gòu)算例進(jìn)行抗連續(xù)性倒塌性能分析?？疾炝丝鐢?shù)、跨距、樓層數(shù)和抗震設(shè)防烈度的不同對無支撐RC框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌性能的影響。
　?、懿捎脗溆煤奢d路徑法中

4、的非線性動力分析方法以一幢10層RC框架結(jié)構(gòu)為研究對象，對比分析水平支撐增設(shè)在不同樓層的情況下，模型結(jié)構(gòu)在局部構(gòu)件破壞后的抗倒塌性能。
　　⑤根據(jù)國內(nèi)外抗連續(xù)性倒塌研究現(xiàn)狀，結(jié)合我國建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范中關(guān)于抗震措施的相關(guān)規(guī)定，提出了提高結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌能力的措施。
　　通過以上研究，得到的主要結(jié)論如下：
　?、倥c移除柱子所在跨相鄰的結(jié)構(gòu)構(gòu)件對于局部破壞發(fā)生時內(nèi)力重分配的參與貢獻(xiàn)較大，有利于提高框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌能力；而

5、與移除柱子所在跨遠(yuǎn)離的結(jié)構(gòu)構(gòu)件對于其內(nèi)力重分配的參與貢獻(xiàn)很小，對提高框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌能力作用較小。
　　②框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌能力隨著跨距的增加而降低。
　　③樓層數(shù)的增加會提高框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌能力，這個規(guī)律在低烈度區(qū)不太明顯，而在高烈度區(qū)比較明顯。
　　④只有當(dāng)抗震設(shè)計起到控制作用時，框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌能力才會隨著抗震設(shè)防烈度的提高而有效提高；而當(dāng)非抗震設(shè)計起到控制作用時，框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌能力不

6、會隨著抗震設(shè)防烈度的提高而有效提高。
　　⑤對于位于水平支撐所在跨內(nèi)柱子破壞的情況：在RC框架結(jié)構(gòu)二層增設(shè)水平支撐相對于無支撐框架結(jié)構(gòu)而言，可以有效減小破壞柱頂點處最大豎向位移，同時還能減小與破壞柱子鄰近的柱子中的軸力峰值，從而提高其抗連續(xù)性倒塌能力。對于位于水平支撐所在跨之外柱子破壞的情況：在二層增設(shè)水平支撐對抗連續(xù)性倒塌能力沒有提高作用。
　　⑥對于位于水平支撐所在跨內(nèi)柱子破壞的情況：在RC框架結(jié)構(gòu)二層增設(shè)水平支撐相對于