框架結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌分析.pdf

1、常規(guī)設(shè)計是針對正常荷載作用下結(jié)構(gòu)物的安全性設(shè)計，并未考慮偶然荷載的作用。然而，偶然荷載作用往往致使建筑物發(fā)生后果嚴重的連續(xù)倒塌現(xiàn)象，尤其是在紐約世貿(mào)大廈倒塌事件發(fā)生后，該現(xiàn)象已逐步引起了世界各國學(xué)者的關(guān)注。
　　 當前針對連續(xù)倒塌現(xiàn)象的分析大多過于復(fù)雜，很難應(yīng)用于設(shè)計實踐，這為設(shè)計人員進行連續(xù)倒塌分析設(shè)置了障礙。本文基于改變傳力路徑法，利用集中塑性模型，建立了簡化的靜力連續(xù)倒塌分析模型。與倒塌規(guī)程GSA2003給出的線彈性倒塌分

2、析方法相比較，本文所建立的簡化分析模型可以得到，剩余結(jié)構(gòu)中構(gòu)件破壞的具體部位、局部破壞后結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布以及剩余結(jié)構(gòu)最終的坍塌范圍。
　　 常規(guī)設(shè)計的出發(fā)點是假定結(jié)構(gòu)在無損狀態(tài)下抵抗各種荷載作用，并未考慮損傷后結(jié)構(gòu)的承載能力及受力機理。本文基于Pushdown分析方法分別對兩榀平面鋼框架在單根柱和兩根柱失效的情況下進行連續(xù)倒塌的受力機理分析。引入可以考慮彎矩-軸力相互作用的基于Timoshenko理論的線單元模擬梁柱構(gòu)件，并且為

3、提高計算效率，采用彈塑性單元和線彈性單元混合建模的方式建立連續(xù)倒塌分析模型。研究表明，局部破壞后，由于內(nèi)力重分布而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)二次破壞將最先發(fā)生在遠離失效柱的梁端。
　　 連續(xù)倒塌現(xiàn)象中，局部破壞產(chǎn)生的振動現(xiàn)象與常規(guī)的動力響應(yīng)有較大的不同(例如地震動響應(yīng))。本文采用振型分解法對該動力現(xiàn)象的振型參與狀況進行研究，通過分析得出豎向固有振型為其主要參與振型。利用基于彈塑性單元和線彈性單元混合建模的連續(xù)倒塌模型，引入可考慮初始變形的瞬時卸