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(guó)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(guó)對(duì)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(jiǎn)稱為“RC框架結(jié)構(gòu)”）是當(dāng)前在我國(guó)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(duì)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(jì)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(duì)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(gè)影響因素對(duì)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(jì)建議。本文的主要研究工作如下：
　?、俸?jiǎn)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(píng)價(jià)研究、抗連續(xù)性倒塌設(shè)計(jì)方法研究和倒塌仿真與試驗(yàn)研究四個(gè)方面總結(jié)

3、了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　?、趯?duì)備用荷載路徑法使用中所涉及的幾個(gè)關(guān)鍵問題結(jié)合國(guó)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(xiàng)，供研究和設(shè)計(jì)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(dòng)力分析方法，對(duì)按中國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)的多個(gè)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(duì)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(dòng)力分析方法以一幢10層RC框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)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。
　?、莞鶕?jù)國(guó)內(nèi)外抗連續(xù)性倒塌研究現(xiàn)狀，結(jié)合我國(guó)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(duì)于局部破壞發(fā)生時(shí)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(duì)于其內(nèi)力重分配的參與貢獻(xiàn)很小，對(duì)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(huì)提高框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌能力，這個(gè)規(guī)律在低烈度區(qū)不太明顯，而在高烈度區(qū)比較明顯。
　?、苤挥挟?dāng)抗震設(shè)計(jì)起到控制作用時(shí)，框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌能力才會(huì)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(jì)起到控制作用時(shí)，框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)性倒塌能力不

6、會(huì)隨著抗震設(shè)防烈度的提高而有效提高。
　?、輰?duì)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(duì)于無支撐框架結(jié)構(gòu)而言，可以有效減小破壞柱頂點(diǎn)處最大豎向位移，同時(shí)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(duì)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(duì)抗連續(xù)性倒塌能力沒有提高作用。
　?、迣?duì)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(duì)于