从汶川地震震害谈建筑结构抗连续倒塌设计方法

在5·12汶川特大地震中,许多建筑物发生了连续倒塌。本文结合该次地震造成的建筑物连续倒塌震害,介绍分析了建筑结构连续倒塌的定义、原因以及抗连续倒塌主要设计方法,并对我国抗连续倒塌设计研究提出建议,为我国深入研究和尽快完善建筑结构抗连续倒塌设计提供参考。     

建筑结构抗连续倒塌研究进展

通过对抗连续倒塌设计的提出,介绍了国外规范关于结构抗连续性倒塌的设计方法,目前国内抗连续倒塌的相关试验及研究成果以及我国规范在抗连续倒塌设计中的目标要求。在工程经验及研究的基础上,总结了提高结构抗连续性倒塌的若干措施及建议,最后提出了结构抗连续倒塌研究的发展方向。     

国外RC框架抗连续倒塌设计方法的检验与分析

建筑结构在意外事件时的连续倒塌已成为严重威胁公共安全的重要问题。参考美国国防部编制的《结构抗连续倒塌设计》(DoD 2005)提供的设计流程,对按照我国现行规范设计的8层钢筋混凝土框架进行了连续倒塌仿真分析,研究了其抗连续倒塌能力。并应用拉结强度法和拆除构件法,对该框架进行了抗连续倒塌设计,建立了将国外规范中的抗连续倒塌设计方法应用于我国框架结构的设计实例,并指出了其中存在的一些问题。     

楼板对结构抗连续倒塌能力的影响

建筑结构在意外事件情况时的连续倒塌问题,已成为国内外土木工程学科的研究热点。楼板作为主要的结构构件,对结构的整体性有重要贡献,对结构的抗连续倒塌能力产生较大影响,但现有建筑结构抗连续倒塌研究往往并没有考虑楼板的影响。本文参考美国国防部编制的DoD 2005《结构抗连续倒塌设计》提供的设计流程,对按照我国现行规范设计的8层钢筋混凝土框架进行了连续倒塌仿真分析,通过比较带楼板和不带楼板的2栋框架结构倒塌仿真计算结果,研究了楼板对整体结构抗连续倒塌能力的影响,得到了楼板可对框架结构的抗连续倒塌能力有较大提高的结论。     

抗连续倒塌设计方法及替代路径法的设计流程

伴随我国经济的快速发展,人们对建筑的安全要求越来越高,抗连续倒塌设计越来越受到结构工程师的关注,建筑结构抗连续倒塌设计会越来越多,因此有必要将抗连续倒塌设计方法及替代路径法的设计流程作一定介绍。     

基于GSA指南的RC框架抗连续倒塌的线性静力分析

结构连续倒塌分析是结构抗连续倒塌能力评定和抗连续倒塌设计的基础,已成为当前土木工程界国内外的热点研究领域.结构连续倒塌的分析方法有线性静力分析、非线性静力分析、线性动力分析和非线性动力分析4种.基于设计效率和实用性,本文采用GSA指南的静力线性分析方法,对按我国规范设计的5层钢筋混凝土结构进行连续倒塌分析,选取不同位置拆除承重构件并计算剩余结构破坏情况的性能指标DCR值,最后,根据DCR值考察其抗连续倒塌能力.     

基于GSA指南的RC框架抗连续倒塌的线性静力分析

结构连续倒塌分析是结构抗连续倒塌能力评定和抗连续倒塌设计的基础,已成为当前土木工程界国内外的热点研究领域。结构连续倒塌的分析方法有线性静力分析、非线性静力分析、线性动力分析和非线性动力分析4种。基于设计效率和实用性,本文采用GSA指南的静力线性分析方法,对按我国规范设计的5层钢筋混凝土结构进行连续倒塌分析,选取不同位置拆除承重构件并计算剩余结构破坏情况的性能指标DCR值,最后,根据DCR值考察其抗连续倒塌能力。     

关于结构抗连续性倒塌破坏的综述

介绍了各国规范关于结构抗连续性倒塌的设计定义,指出美国的定义相对合理,综合抗连续倒塌设计原则、我国建筑结构的现实状况和现阶段结构抗连续性倒塌的研究成果,提出了结构抗连续性倒塌的设计方法、拉结强度设计方法,并给出了有关配筋构造措施。     

彭山体育馆抗连续倒塌性能研究

彭山体育馆作为大型公共活动场所,甚至生命线工程,一旦发生连续倒塌事件,将会造成大量的人员伤亡。目前,结构抗连续倒塌的研究集中于框架结构体系,为研究彭山体育馆抗连续倒塌的影响因素及其破坏机理,提出适宜的措施以避免连续倒塌的发生。阐述结构抗连续倒塌的分析方法,明确关键柱部位,模拟关键柱失效后结构的动力效应,提出适宜的抗连续倒塌措施。结果表明:提高材料的失效应变或增设支撑均可以明显提高结构的抗连续倒塌性能,由于材料失效应变与诸多因素相关,为安全起见,可采用增设支撑法以提高结构抗连续倒塌性能。     

大跨度桥梁连续倒塌分析与设计综述

大跨度桥梁连续倒塌是重要的桥梁安全问题,但目前针对该方面的研究工作较少.基于目前研究现状,从灾害作用(地震、船桥碰撞、爆炸等)、灾变损伤演化特点、连续倒塌分析的最新成果、抗连续倒塌能力设计等方面分析诱发大跨度桥梁连续倒塌的灾害作用和灾变损伤演化机理.结合建筑抗连续倒塌设计规范,提供了大跨度桥梁的抗连续倒塌设计规范制定的参考建议.     

The influence of joints and composite floor slabs on effective tying of steel structures in preventing progressive collapse

The event of the terrorist attack on 11th September 2001 in the USA has attracted increasing attention of researchers and engineers on progressive collapse of structures. It has gradually become a general practice for engineers to consider progressive collapse resistance in their design. In this paper, progressive collapse of steel frames with composite floor slabs is simulated by the finite element method. The numerical results are compared with test results. The influence of the joints and the concrete slabs on the effective tying of steel beams is investigated through parametric studies. From the analysis, methods of preventing progressive collapse that can be considered in design and when retrofitting existing structures are proposed. The results show that retrofitting a structure with pre-stressed steel cables and an increase of crack resistance in the concrete near joints can effectively improve effective tying of a structure, which results in an enhanced structural capacity in preventing progressive collapse.     

建筑抗连续性倒塌的结构设计对策探讨

大量事实表明,在灾难面前,许多建筑由于结构整体性差,“抗倒塌能力”不足而垮塌。我国现行结构设计规范和标准基本上没有关于“抗倒塌设计”方面的内容。在参考国外抗倒塌设计方法的前提下,介绍连续性倒塌的概念,设计方法,并结合我国现行结构设计规范,提出了现阶段具有可操作性的结构抗倒塌设计对策。即通过间接设计法加强结构系统的整体性,增加结构的延性、连续性和冗余度,以及构件之间可靠的连接,达到避免建筑倒塌目的。此外,从结构选型、结构布置、细部构造等方面提出结构连续性倒塌的防止措施,以供参考。     

火灾下大空间网架结构的抗倒塌分析方法

基于性能化防火设计方法和结构连续性倒塌设计方法,提出性能化抗倒塌分析方法,并通过开发相应的有限元程序模块(FireStru)连接具体的火场模拟结果,实现结构火灾反应计算过程。其中采用的非线性静力分析方法可以进行结构在局部构件破坏后的抗倒塌分析,并判断结构是否倒塌、是否局部倒塌或是否整体倒塌。最后,通过一具体的体育场馆结构进行验证,从而为其在火灾下的结构安全提供科学依据。     

浅析建筑物倒塌的原因及防止连续倒塌的方法

从建筑物在工程中的抗震设计问题、建筑抗倒塌设计的策略、建筑物发生连续倒塌的机理及防倒塌设计方法方面进行了论述,指出不同的建筑物应根据其潜在的危险程度采取不同的设计方法,以达到提高建筑物抗倒塌能力的目的。     

混凝土结构抗连续倒塌研究综述

连续倒塌是整体结构系统的复杂力学行为,涉及极端荷载的不确定性、结构行为的强动力非线性和承载机制的超大变形特征。为了更好地应用已有抗连续倒塌研究成果,分别对国内外影响较大的混凝土结构抗连续倒塌的试验、数值和理论研究结果进行了梳理。结果表明:已有试验研究主要集中于框架结构和板柱结构,对剪力墙结构、框剪结构等其他类型结构研究明显偏少,主要抗力机制的理论计算模型过于复杂,不利于工程应用,已有数值研究不能准确考虑大变形下钢筋黏结滑移失效、钢筋断裂和混凝土软化、破碎,准确性有待提高; 现有研究基本没有考虑多灾害耦合作用的不利影响,导致研究结论不准确,不利于指导设计; 未来需要进一步研究动力倒塌失效规律、不同类型结构的连续倒塌、整体结构系统连续倒塌规律、灾害相关的连续倒塌机理、面向多灾害防御的抗连续倒塌体系、面向工程的抗连续倒塌设计方法、高效连续倒塌数值分析模型等。     

建筑结构抗连续性倒塌研究进展与发展趋势

偶然荷载作用下结构可能会发生局部破坏而引起大范围或整体结构的连续性倒塌,建筑结构的连续性倒塌已经成为严重威胁公共安全的重要问题和土木工程学科的前沿课题.2001年美国"9·11"世贸大楼倒塌事件后,国内外学者聚焦结构抗连续性倒塌研究,对不同类型结构的倒塌机理、鲁棒性评价及设计方法等进行了深入研究,取得了诸多代表性的成果...     

建筑结构连续倒塌概念设计

建筑结构的连续性倒塌已三成为国内外的一个研究热点.在对现有连续倒塌概念分析比较的基础上,给出结构发生连续性倒塌的主要特征及其本质,并分析抗震设计和抗连续倒塌设计的异同点,讨论基础设计在结构连续倒塌控制设计中的作用.     

建筑结构抗倒塌分析方法

建筑结构的倒塌可分为两种模式:建筑物侧向增量倒塌与竖向连续倒塌。本文论述了建筑物结构失效模式的如何辨识以及侧向倒塌能力点确定准则的相关研究进展。介绍了现有的连续倒塌研究方法,尤其是基于备用荷载路径的竖向非线性动力分析方法。为建筑结构整体抗震可靠度研究以及结构抗震性能评定与设计提供参考。