空間鋼框架連續(xù)倒塌破壞機(jī)理研究.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)往往忽略突發(fā)事件的影響，沒有考慮偶然荷載的不利作用。在突發(fā)事件中偶然荷載導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件失效，促使結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌破壞。如何降低結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌破壞、延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)體系保持穩(wěn)定的時(shí)間是結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌破壞研究中的難點(diǎn)。本文采用有限元分析軟件SAP2000對(duì)一座四層空間鋼框架結(jié)構(gòu)在一根承重柱失效的情況下進(jìn)行連續(xù)倒塌分析，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）采用拆除構(gòu)件法對(duì)四層空間鋼框架結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行線性靜力分析、線性動(dòng)力分析、非線

2、性靜力分析及非線性動(dòng)力分析。各種方法的實(shí)用性不同：線性靜力分析中采用動(dòng)力放大系數(shù)2能等效模擬結(jié)構(gòu)的動(dòng)力效應(yīng)；線性靜力分析可以簡(jiǎn)單、有效的對(duì)一般結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)倒塌分析；非線性動(dòng)力分析能較準(zhǔn)確模擬結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌破壞。
　?。?）在非線性動(dòng)力工況下采用替代路徑法分析四層空間鋼框架結(jié)構(gòu)在不同位置承重柱失效時(shí)梁端塑性鉸的產(chǎn)生及發(fā)展、失效節(jié)點(diǎn)豎向位移時(shí)程曲線可得：塑性鉸僅在失效承重柱上部樓層產(chǎn)生；失效承重柱所處樓層越高，塑性鉸的發(fā)展程度越深，失效

3、點(diǎn)豎向位移越大，梁的塑性轉(zhuǎn)角越大；拆除角柱后結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌破壞最嚴(yán)重。
　?。?）分析不同位置承重柱失效后結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化，探究連續(xù)倒塌過程中柱及梁端內(nèi)力（軸力、彎矩及剪力）重分配規(guī)律及分布形式。研究表明框架內(nèi)柱、角柱失效后剩余結(jié)構(gòu)中柱構(gòu)件會(huì)發(fā)生受壓破壞；距離失效柱越遠(yuǎn)，構(gòu)件內(nèi)力變化越??；失效柱上部的柱及梁端內(nèi)力會(huì)發(fā)生反向；結(jié)構(gòu)的一根承重柱失效后剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力一般在0.2s內(nèi)達(dá)到最大值，該時(shí)間段內(nèi)發(fā)生連續(xù)倒塌破壞機(jī)率較高。