鋼筋混凝土框架結構抗連續(xù)倒塌設計方法對比及性能校驗.pdf

1、自1968年英國Ronan Point公寓因煤氣爆炸而發(fā)生連續(xù)倒塌破壞以來，建筑結構在意外事件時的連續(xù)倒塌日益成為嚴重威脅公共安全的重要問題。40多年來，國外學者對此進行了深入研究，而國內起步較晚，研究成果較為有限。為了使建筑結構抗連續(xù)倒塌設計有章可循，發(fā)達國家相繼編制了相關設計規(guī)范，其中以美國公共事務管理局編制的《聯(lián)邦政府辦公樓以及大型現(xiàn)代建筑連續(xù)倒塌分析和設計指南》(簡稱“GSA2003”)和美國國防部編制的《建筑抗連續(xù)倒塌設計》(

2、簡稱“DoD2005”)較為實用。值得關注的是，去年美國防部又編制了《建筑抗連續(xù)倒塌設計》修訂版(簡稱“DoD2009”)。然而，我國規(guī)范目前尚未規(guī)定抗連續(xù)倒塌設計的具體方法。因此，分析借鑒美國抗連續(xù)倒塌設計規(guī)范，研究我國鋼筋混凝土框架結構的抗連續(xù)倒塌性能并探討實用可行的抗連續(xù)倒塌設計方法，具有較強的學術價值及較為重要的工程應用意義。
　　 本文完成的主要工作有：
　　 ①簡要介紹了建筑結構連續(xù)倒塌的定義及抗連續(xù)倒塌問

3、題研究的重要性，并對國內外研究成果進行初步總結和評述。
　　 ②從應用范圍、荷載組合、分析方法、參數(shù)定義、倒塌范圍限制及破壞準則等各方面詳細地對比分析了美國GSA2003、DoD2005、DoD2009三本抗連續(xù)倒塌設計規(guī)范，歸納了建筑結構抗連續(xù)倒塌設計規(guī)范的發(fā)展趨勢。
　　 ③基于一11層鋼筋混凝土框架結構有限元模型，闡述了SAP2000軟件實現(xiàn)抗連續(xù)倒塌性能靜力線性、靜力非線性及動力非線性分析的方法步驟。根據(jù)分析

4、結果，進一步比較美國抗連續(xù)倒塌設計規(guī)范，并對GSA2003中合理的動力放大系數(shù)取值提出建議。
　　 ④參照DoD2009中的拆除構件法，對按我國現(xiàn)行規(guī)范設計的8度（0.2g）區(qū)6層鋼筋混凝土框架結構模型做抗連續(xù)倒塌性能分析及抗連續(xù)倒塌設計。
　　 通過以上研究，得到的主要結論如下：
　　 ①與舊規(guī)范DoD2005相比，DoD2009采用基于性能的抗連續(xù)倒塌設計方法以及合適的動力放大系數(shù)、荷載增大系數(shù)等，其分析

5、設計方法更為有效。GSA2003的靜力非線性方法中采用的“2.0”的動力放大系數(shù)過于保守，建議將DoD2009中的動力放大系數(shù)公式應用到GSA2003中。
　　 ②參照DoD2009，按我國現(xiàn)行規(guī)范設計的抗震設防烈度為8度0.2g區(qū)的鋼筋混凝土框架結構在底部樓層柱被拆除后，剩余結構具有良好的抗連續(xù)倒塌性能；被拆除柱所在樓層越高，剩余結構抗連續(xù)倒塌能力越弱；頂部樓層柱被拆除后，剩余結構將發(fā)生連續(xù)倒塌破壞。
　　 ③參照