空間鋼框架連續(xù)倒塌破壞機理研究.pdf

1、建筑結構的設計往往忽略突發(fā)事件的影響，沒有考慮偶然荷載的不利作用。在突發(fā)事件中偶然荷載導致結構承重構件失效，促使結構發(fā)生連續(xù)倒塌破壞。如何降低結構的連續(xù)倒塌破壞、延長結構體系保持穩(wěn)定的時間是結構抗連續(xù)倒塌破壞研究中的難點。本文采用有限元分析軟件SAP2000對一座四層空間鋼框架結構在一根承重柱失效的情況下進行連續(xù)倒塌分析，主要研究內容及結論如下：
　?。?）采用拆除構件法對四層空間鋼框架結構分別進行線性靜力分析、線性動力分析、非線

2、性靜力分析及非線性動力分析。各種方法的實用性不同：線性靜力分析中采用動力放大系數(shù)2能等效模擬結構的動力效應；線性靜力分析可以簡單、有效的對一般結構進行連續(xù)倒塌分析；非線性動力分析能較準確模擬結構連續(xù)倒塌破壞。
　　（2）在非線性動力工況下采用替代路徑法分析四層空間鋼框架結構在不同位置承重柱失效時梁端塑性鉸的產(chǎn)生及發(fā)展、失效節(jié)點豎向位移時程曲線可得：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、點豎向位移越大，梁的塑性轉角越大；拆除角柱后結構連續(xù)倒塌破壞最嚴重。
　　（3）分析不同位置承重柱失效后結構的內力變化，探究連續(xù)倒塌過程中柱及梁端內力（軸力、彎矩及剪力）重分配規(guī)律及分布形式。研究表明框架內柱、角柱失效后剩余結構中柱構件會發(fā)生受壓破壞；距離失效柱越遠，構件內力變化越??；失效柱上部的柱及梁端內力會發(fā)生反向；結構的一根承重柱失效后剩余結構構件的內力一般在0.2s內達到最大值，該時間段內發(fā)生連續(xù)倒塌破壞機率較高。