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。     

钢筋混凝土多层框架结构抗连续倒塌分析

在国内外关于结构抗连续性倒塌的研究现状及主要成果基础上,总结了结构抗连续性倒塌设计方法,运用PKPM软件作为计算手段,采用拆除构件法对钢筋混凝土框架结构进行抗连续性倒塌能力研究.     

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。     

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。     

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。     

RC框架结构抗连续倒塌分析

参考美国规范,运用拆除构件法,基于SAP2000通用有限元软件．对一按照我国现行规范设计的RC框架结构进行抗连续性倒塌分析,分析了移除失效柱后,剩余框架柱柱轴力的变化趋势,对比分析了柱失效位置对结构抗连续性倒塌性能的影响,并研究了层高对结构抗连续性倒塌性能的影响．得出在不考虑地震荷栽作用时：角柱失效对结构影响最大;柱失效后,剩余结构的内力重分配只集中在失效跨内,失效点上方柱基本失去支撑作用;层高对结构抗连续性倒塌性能影响较小,建议结构层高取值在3．6m～4．2m之间。     

意外荷载作用下建筑结构抗连续性倒塌分析

本文对建筑结构连续倒塌的原因进行分析,探讨意外荷载作用下建筑结构连续性倒塌的分析方法,提出确定失效构件位置的原则,对竖向承重构件失效后荷载的施加范围做了调整。在此基础上,对6层的钢筋混凝土框架结构进行了连续性倒塌分析。分析结果表明,按我国现行规范设计的钢筋混凝土框架结构抗倒塌能力不足。底层内柱失效后,结构存在较大的连续...     

柱轴压比对我国RC框架结构抗地震倒塌能力的影响

首先用纤维模型和美国ATC-63委员会推荐的IDA方法,对按照我国现行抗震规范设计的24个钢筋混凝土框架结构(7度设防,跨度、层高、层数不同)的抗地震倒塌能力进行了分析,发现框架柱轴压比是影响框架结构抗地震倒塌能力的最主要因素,轴压比和结构的倒塌储备系数CMR具有一定的线性负相关关系,现行规范轴压比限值偏高是导致框架结构抗地震倒塌能力不足的主要原因。通过改变框架柱截面尺寸调整轴压比后的进一步分析表明,控制轴压比可有效改善框架结构的抗地震倒塌能力。     

多层钢框架抗连续性倒塌分析

自1968年英国Ronan Point公寓倒塌事件以来,国外已经对连续倒塌问题进行了四十多年的研究,并编制了相关设计规范;而我国规范目前尚未规定详细抗连续倒塌设计方法。参考美国公共事务管理局编制《联邦办公楼和大型现代建筑连续性倒塌分析和设计指南》（GSA2003）提供的设计方法和流程,利用ABAQUS有限元软件,采用拆除构件法,对一榀钢框架进行了连续倒塌分析,得出此框架满足抗连续倒塌相应要求以及相应的受力特性和位移特点。     

中美超限高层建筑性能化抗震设计方法对比分析

为了系统比较中美超限高层建筑基于性能的抗震设计方法,介绍了美国太平洋地震工程研究中心主导实施的“高层建筑推进计划”项目,探讨了该项目的主要成果（PEER-2010）《高层建筑基于性能的抗震设计指南》,并结合算例将其建议的基于性能抗震设计方法与中国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定的基于性能抗震设计方法进行对比。研究结果表明:PEER-2010与我国规范中分别建议的超限高层建筑性能化抗震设计方法在性能目标划分、地震动选择、荷载输入及对地基与结构相互作用的考虑上均存在差异。PEER-2010对性能目标的划分相对更宽松,建议的下一代选波方法能够考虑长周期超高层建筑的选波问题,并对考虑地基与上部结构相互作用有着较为明确的规定。     

不同规范中地下结构地震反应分析的反应位移法对比研究

反应位移法是一种实用的地下结构抗震反应分析方法,该方法计算步骤相对简便,具有较好的分析精度,在地下结构抗震设计计算中得到广泛使用,已被包括《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)等多部规范所采用。但是由于该方法在理论推导上的不同,以及不同研究者理解上的不一致,导致现行不同规范的计算模型和荷载输入存在差别。文中给出反应位移法的推导过程,分析反应位移法中各项荷载的合理形式和意义,对现行不同规范中反应位移法的计算模型作出明确判断,通过与动力时程计算结果的对比分析表明：反应位移法中地震作用的输入通过结构周边自由场应力实现,忽略部分周边自由场应力的计算模型是不合理的。     

超限高层抗震性能目标的确定实例

我国规范采用三水准设防、两阶段设计的方法进行抗震设计。基于性能的抗震设计理论提出了多水准、多目标设防的概念,是当前国际抗震设计发展的方向。实现性能设计,首先要提出切实可行的抗震性能目标。首先列举了国外规范及我国规程提出的结构抗震性能要求,继而归纳总结了国内学者针对超限高层提出的性能目标。在此基础上,给出了4栋典型超高层设计过程中采用的抗震性能目标。在进行超限高层结构设计时,除确定结构整体的性能目标外,应针对结构的薄弱部位制定相应的性能目标并采取相应措施,以保证结构设计的安全合理。     

栏杆结构的受力性能及设计方法研究

栏杆结构是房屋、桥梁等结构的重要附属构件，虽然并不影响主体结构的受力性能，但却对保障使用者的生命财产安全具有非常重要的作用。目前，对于栏杆结构受力性能和安全性的研究还较少，各国对于栏杆结构的设计指标和设计荷载也并不统一，我国规范中主要考虑均布荷载作用下的承载力，对于集中荷载和变形限值均未有规定。归纳比较了国内外相关规范...     

高烈度地区框架-核心筒结构中美抗震设计方法对比

按照中美相关抗震设计规范分别对位于中国8度抗震设防区和美国典型高烈度区域（旧金山地区）的两栋层高与结构相似的钢筋混凝土框架 核心筒高层建筑结构进行了设计。介绍了抗震设计过程中根据中美相关抗震规范确定的地震作用参数与材料强度,比较了两国混凝土结构尤其是剪力墙结构抗震构造措施的异同。建立了两结构的空间弹性分析模型,采用振型分解反应谱法计算了两结构的弹性地震响应,比较了两结构自振周期、基底剪力、层剪力、结构层间变形、构件尺寸、配筋以及连梁受剪承载力等。计算结果表明：按照两国设计规范分别设计的结构,其设计地震作用水平相当;根据美国规范设计的结构连梁受剪承载力与中国规范设计方案相比偏低,约为中国规范设计方案的0.63~0.95倍;中美两国规范设计的剪力墙约束边缘构件的范围与配筋差异较大,中国规范设计方案剪力墙约束边缘构件内纵筋和箍筋集中在端部固定范围内,美国规范设计的箍筋约束范围大,对应端部固定范围的配筋比中国规范配筋量小。     

火炬塔架钢管径厚比限值讨论

我国对钢结构局部稳定宽厚比限值做出规定的规范主要有:《钢结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》,两种规范对局部稳定宽厚比分别做出限定,限值规定相差很大,但并没有对限值的采用做出明确解释。文章以石油化工钢管火炬塔架的径厚比为例,通过国内外规范及文献对钢管径厚比规定的对比分析,指出我国规范对钢结构局部稳定径厚比规定与国外的差距,规范对普通钢管结构的径厚比限值有待进一步研究。     

近50年剪力墙结构震害及其对抗震设计的启示

简要回顾和分析了近50年国内外8次大地震中现浇钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能表现和典型震害特点;对日本神户某10层公寓2号楼和智利Torre Alto Rio公寓,利用推覆程序,分析对比按我国规范设计与原设计的结构抗震性能表现。在此基础上,提出剪力墙结构抗震设计的三点启示： 1） 规则的剪力墙结构具有良好的抗震性能,在强烈地震作用下结构和非结构构件的损坏较少; 2） 我国规范规定的剪力墙结构地震作用计算、构件承载力计算以及剪力墙结构的侧向刚度要求,均具有合适的安全度,规范中规定的结构规则性要求及剪力墙端部边缘构件的设计要求是必要的; 3） 对房屋高度超过规范规定的适用高度以及结构体型和布置复杂的剪力墙结构,建议采用规范规定的“性能设计”方法,对剪力墙结构的轴压比控制及约束边缘构件设置的要求宜进一步改进。     

钢-混凝土竖向混合框架结构抗震性能试验研究

以已有的12层标准钢筋混凝土框架模拟地震振动台试验为基础,设计并制作一个12层钢－混凝土竖向混合框架（上部4层钢框架,下部8层混凝土框架）模型,并对其进行模拟地震振动台试验,通过对加速度和位移响应的测试分析,实现对竖向混合框架结构抗震性能的评价。试验结果表明：按现行规范设计的 钢－混凝土竖向混合框架结构能够满足抗震设防要求;抗侧刚度沿竖向突变将引起上部钢框架与下部混凝土框架相交节点转角增大,由此引起上部钢框架刚体变形明显,相交节点的转动也引起相应梁端转角增大,相应位置弯曲破坏严重;当场地的特征周期与上部钢框架的基本周期一致时,上部钢框架的加速度响应将达到极值,若此时结构的抗侧刚度沿竖向突变,则上部钢框架的位移响应也将严重放大。与标准钢筋混凝土框架结构相比,钢－混凝土竖向混合框架结构的钢结构楼层位移响应和加速度响应均不同程度大于标准钢筋混凝土框架结构相应楼层,而下部混凝土结构楼层的响应则相差不大。     

中美规范关于地震波的选择与框架-核心筒结构弹塑性时程分析

简述了中美两国抗震设计规范中有关地震波选择的相关条文,列举了工程实践中常用的选波方法,并对选出的地震波反应谱特性进行了比较。中美两国规范中建议的选波方法均要求选择能与规范的设计反应谱相一致的地震波,不同之处为中国规范是将地震波峰值加速度调幅至规范规定值,而美国规范是将某一周期范围内地震波反应谱调幅至与设计反应谱接近,调幅后的地震波峰值加速度无明显规律。按照中美两国抗震设计规范分别设计了两栋相似框架 核心筒结构,建立了两结构的弹塑性分析模型。根据中国规范建议方法选择出7组地震波,进行弹塑性时程分析。分析结果表明：在相应于中国8度罕遇地震的多组地震波作用下,中美两国规范设计方案在地震作用初期地震响应基本一致,在后期由于结构配筋形式与配筋数量等差异,结构损伤程度不同;按中国规范设计方案的最大层间位移角为按美国规范设计方案的1.03~1.17倍,连梁最大塑性变形为按美国规范设计方案的0.67~0.98倍,剪力墙应变沿层高的分布接近,美国规范设计结构纵筋的屈服应变是中国规范设计方案的1.2倍,按中国规范设计方案的剪力墙损伤程度重于按美国规范设计的剪力墙。