解析混凝土框架结构的抗连续性倒塌设计方法

近年来,随着各类偶然性突发事件的不断增多,使得结构连续倒塌事故的发生几率有所增加。由于大部分结构体系都是在正常荷载作用下进行设计的,这就造成这些结构在偶然荷载作用下的抗连续性倒塌能力不足,一旦发生连续性倒塌事故,都会造成楼毁人亡的严重后果。为此,在对结构进行设计时,应当采取有效的设计方法来防止连续性倒塌现象的发生。基于此点,本文就混凝土框架结构的抗连续性倒塌设计方法进行浅谈。     

混凝土框架结构的抗连续性倒塌设计方法

介绍了各国规范关于结构抗连续性倒塌的设计目标和有关设计规定。结合按我国规范设计的钢筋混凝土框架结构的实际情况和抗连续倒塌设计目标,在大量分析研究的基础上,提出了对我国框架结构抗连续性倒塌的概念设计方法、拉结强度设计方法和拆除构件设计法,并给出了有关配筋构造措施。     

填充墙RC框架结构抗连续性倒塌分析

文章首先对填充墙RC框架结构的力学性能进行了分析,然后采用非线性动力分析方法研究填充墙对RC框架结构连续性倒塌影响,最后提出填充墙RC框架结构的抗震措施,以期为相关技术和研究人员提供参考。     

混凝土框架结构抗连续倒塌性能研究

混凝土框架结构在服役期间遭遇极端灾害作用时,会由于支撑构件失效而发生连续性倒塌。以某医院的门诊大楼为研究对象,采用ABAQUS,建立该混凝土框架结构的有限元模型,并开展其抗连续倒塌分析。通过对支撑柱失效时间、柱失效位置,以及倒塌过程中结构的位移响应和弯矩演变过程进行研究,发现底层中柱失效时,框架结构相邻两侧的梁可通过悬链线拉结作用抵抗结构倒塌。而结构顶层角柱失效时,由于周边约束较小,框架结构易发生连续倒塌。     

中小学框架结构教学楼抗连续性倒塌分析

汶川地震和玉树地震造成大量建筑物倒塌和重大人员伤亡,结构的抗连续倒塌分析再次引起工程技术人员的重视。为了研究中小学教学楼在常规设计条件下是否具有抗连续倒塌能力,本文按照现行规范设计了两栋典型的抗震设防烈度分别为7度和8度的中小学框架结构三维模型,依照有关规范中提出的抗连续倒塌的基本规定,采用弹性静力分析方法对拆除柱后剩余构件能否满足承载力要求进行判断。最后还分析了楼板对抗连续倒塌的影响及梁的悬链线机制。结果表明,按现行规范设计的中小学教学楼部分构件仍不能完全保证具有抗连续倒塌能力。     

结构抗连续倒塌设计方法的研究

由于爆炸、恐怖袭击等事件导致结构连续性倒塌事故频繁发生,建筑结构抗连续倒塌研究日益受到土木工程界的关注。本文介绍了连续倒塌的评价准则和荷载组合方式,并且对各国规范的设计方法进行总结。介绍了概念设计法、拉结构件法、拆除构件法和关键构件法的原理、特点及其适用范围,并对这几种设计方法进行比较,最后,提出了其他国家的设计方法应用于我国工程需要研究和注意的问题。     

国外规范中抗倒塌设计方法与评价

我国结构设计规范中目前缺乏建筑抗连续倒塌设计方法,为此,简单介绍了国外几本规范(欧洲Eurocode1.7、英国British Standard、美国GSA 2003和DoD 2005)中抗连续倒塌设计思想和方法,对规范中的概念设计措施、拉结强度法、替代荷载传递路径法以及关键构件设计法进行了评述,指出这些方法存在的一些不足。最后,对在我国开展相关研究给出了建议。     

基于性能设计方法在超限高层抗连续倒塌设计应用

我国抗震设计规范提出"小震不坏、中震可修、大震不倒"的设防目标,其中,"中震可修、大震不倒"的第二、第三水准设防目标,主要是采用经验调整系数及构造加强措施来实现,缺乏定量的计算分析。本文应用基于性能抗震设计的方法,采用静力非线性有限元倒塌计算原理,分析框架结构在大震作用下的破坏机理,对结构"大震不倒"进行定量分析,确保结构实现抗倒塌的设计目标。并结合一个超限高层实例,验证倒塌计算结果与振动台实验结果的相符性。     

汶川地震典型RC框架结构抗倒塌加固效果分析

以汶川地震震中附近的一栋典型RC框架结构为背景,分别采用普通支撑、防屈曲支撑(BRB)和粘滞阻尼器支撑3种加固方案来提高其抗震能力,并采用基于动力增量分析(IDA)的地震倒塌易损性分析方法,对各种加固方案的抗倒塌能力及其影响参数进行了分析。结果表明:以结构抗倒塌能力为目标,粘滞阻尼器支撑加固方案的效果优于BRB加固方案,而BRB方案的加固效果要优于普通支撑加固方案;相同参数情况下,A型支撑布置方案的加固效果优于X型支撑加固。     

基础隔震结构抗连续倒塌设计方法研究

在极端偶然荷载作用下,极有可能发生因局部构件失效而引起的整体结构破坏甚至倒塌,具有特殊构造形式的隔震结构则需要专门设计来应对此类风险。应用SeismoStruct软件建立基础隔震结构有限元模型,通过改变上部结构抗震构造,隔震层梁、板尺寸,以及隔震支座型号等关键参数,对比分析了相应剩余结构的抗连续倒塌性能,探讨了隔震结构关键参数对抗倒塌性能的影响以及隔震结构抗连续倒塌设计方法。结果表明:水平向减震系数可降低一度分档,同时又有抗连续倒塌设计需求的隔震结构,建议上部结构抗震构造措施保持不降低处理;改变隔震层梁、板的尺寸均能一定程度影响剩余结构响应,但隔震层梁尺寸变化所产生的影响更为显著;橡胶隔震支座型号的变化对隔震结构抗连续倒塌的影响极为有限。     

钢筋混凝土框架结构抗层屈服倒塌能力评价方法研究

在框架薄弱层进入塑性工作阶段后,地震反应将大幅衰减,如地震持续作用,或者再遭遇较大余震时,结构可能会倒塌。通过分析钢筋混凝土框架薄弱层承载力退化和刚度退化,探讨发生落层倒塌的内部原因和外部条件,揭示框架薄弱层倒塌临界状态应遵循的变形准则和稳定准则。通过分析试验数据,阐述基本原理,推导计算公式,提出了基于Pushover分析的钢筋混凝土框架抗层屈服倒塌能力评价方法。研究结果表明,钢筋混凝土柱端弹塑性损伤是薄弱层承载力和刚度退化的内在原因,竖向荷载引起的等效负刚度是抗侧刚度丧失的外部条件;影响抗倒塌能力的主要因素包括竖向动力放大系数λ、刚度退化系数β_u和刚重比ζ,当λ=β_u ζ 时,框架薄弱层处于倒塌临界状态。最后提出了抗地震倒塌需进一步研究的问题。     

浅谈钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌的策略

从结构设计、施工管理及结构特性等三个方面对钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌的策略进行了介绍,旨在为最大限度地降低建筑物发生连续倒塌的概率,为相关作业者提供指导和借鉴。     

首层架空多层框架结构抗地震倒塌简化验算

探讨了把首层架空框架结构简化为单质点模型的条件,对工程中常见的首层架空多层钢筋混凝土框架结构的简化条件进行了分析,指出当结构高宽比较小时,可简化成一个单层框架模型。根据单层框架模型,利用结构延性需求、等效阻尼比、地震加速度反应谱得到架空层的层间需求曲线(V-u曲线),作为架空层抗地震倒塌设计的依据。通过结构在罕遇地震下的倒塌率计算,验证了文中方法的可靠性。     

设计性能目标下RC框架结构抗倒塌能力研究

针对小震丙类、小震乙类、中震不屈服和中震弹性4个性能目标,采用增量动力时程分析方法（IDA）对钢筋混凝土框架结构的抗倒塌能力进行了分析。以小震丙类建筑为基准,研究结果表明：抗震措施和地震作用是影响结构抗震性能的重要因素;严格按照抗震规范设计的框架结构,具有较高的安全储备,基本上能够达到“大震不倒”的性能目标;6度设防时,按乙类建筑提高抗震措施或按中震性能目标提高设计地震作用,对结构的抗倒塌能力影响不大;7度设防时,按中震性能目标设计能显著提高结构的抗倒塌能力;8度设防时,提高抗震措施等级和提高设计地震作用都能够大幅提高结构的抗倒塌能力,尤其按中震设计的钢筋混凝土框架结构能够抵御加速度峰值1000gal以上的地震作用。     

钢筋混凝土框架结构房屋的抗连续性倒塌设计

历次地震中,钢筋混凝土框架结构房屋的倒塌造成了严重的人员伤亡。本文针对钢筋混凝土框架结构房屋进行了初步定性分析,以框架结构教学楼为例指出房屋中的关键构件与易损构件重合是导致使结构倒塌的重要原因,为钢筋混凝土框架结构结构的抗震和抗倒塌设计提供了一些建议。     

钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌能力评估

对某钢筋混凝土框架结构底层柱发生突然破坏后结构整体的破坏过程进行了数值模拟,评估不同局部破坏位置、不同局部破坏程度时结构可能发生的破坏情况,评价既有建筑物抵抗连续倒塌的能力.结果表明:根据现有规范设计的7度抗震钢筋混凝土框架结构,底层单一柱破坏后结构仍具有较好的整体性,结构没有倒塌;损伤局限在破坏柱所在跨内,但各框架柱...     

防止框架结构连续性倒塌的措施

从控制偶然事件的发生和防止框架结构发生连续倒塌间接设计法的角度,总结和提出了一些防止框架结构发生连续倒塌的建筑和结构措施,着重阐述了加强框架结构的整体性、连续性、延性和冗余度的措施,以此提高框架结构抗连续倒塌的能力。     

不同比例板式楼梯对RC框架结构抗地震倒塌能力的影响

既存RC框架结构房屋,14开间,设有2部板式楼梯,原设计遵循GBJ11-89《建筑抗震设计规范》,但结构整体计算未带楼梯.以此结构为原型,缩略若干标准开间,形成了14开间、10开间和7开间的3组模型.整体计算考虑带楼梯和不带楼梯两种情形,采用MSC.MARC有限元软件建立了6个算例,进行逐步增量时程分析,研究不同比例楼梯对RC框架结构抗地震倒塌能力的影响.结果表明：带楼梯计算相对于不带楼梯计算,结构整体抗地震倒塌能力的计算值增大,且楼梯比例越大,计算值增大越多;带楼梯计算时,楼梯将首先发生局部破坏甚至倒塌,早于结构整体倒塌,而楼梯间的框架柱亦成为结构中的薄弱部位.     

偶然事件下框架结构抗连续倒塌分析

戴高乐机场发生坍塌事故后,结构体系局部发生破坏后对整体结构的影响程度愈来愈受到结构工程师的关注。本文作者研究了偶然事件对框架结构的影响特点,分析了框架结构在偶然作用下的破坏规律,以此确定采用备用荷载路径方法和局部抵抗特殊偶然作用法分析框架结构抗连续倒塌能力的具体操作方法。     

楼板参与作用对RC框架结构抗倒塌能力影响

通过Pushover方法,评估了楼板参与作用对RC框架结构整体承载力和变形能力的影响。结果表明,由于楼板增加了梁柱线刚度比及梁的受压区面积,这一抗弯刚度贡献提高了结构的超强系数和延性系数。"超配"的板筋虽有利于提高结构的超强系数,但降低了结构的变形能力。因此,在进行框架梁设计时,应恰当地考虑楼板的刚度贡献及减小有效翼缘宽度内板筋的作用,以使结构获得更好的抗倒塌能力。