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。     

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.     

钢筋混凝土结构抗倒塌规范理解

对国外主要的抗连续倒塌设计规范中相应的抗连续倒塌设计条文进行了总结和比较,并提出我国在研究结构抗连续倒塌能力方面需要解决的问题,从而为我国编制相关规范提供参考.     

莫斯科中国贸易中心工程防止结构连续倒塌设计

建筑抗倒塌问题近年来在欧美国家得到广泛关注。结合莫斯科中国贸易中心工程的防止结构连续倒塌设计,比较了国外一些相关设计规范和标准之间的相互关系,提出满足俄罗斯规范要求的防止连续倒塌设计计算方法,并将其与正常情况下的结构计算进行比较,找出其中带规律性的问题。     

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。     

结构连续倒塌分析研究现状及设计方法综述

对目前国内外结构连续倒塌分析与设计方法的研究现状进行了归纳和比较,指出连续性倒塌分析可分为倒塌风险评估和倒塌仿真两种类型,概述了当今结构抗连续性倒塌的设计方法,并探讨了结构连续倒塌分析的前沿研究,以指导结构设计工作。     

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。     

采用优化方法进行钢框架抗连续倒塌设计

采用结构优化方法设计钢框架,提高其对临界柱突然拆除而引起的连续倒塌的抵抗性能。利用美国UFC规范抗连续倒塌设计中建议的线性静力、非线性静力或非线性动力分析方法,采用构件拆除法获得结构抗连续倒塌性能。以某9层3跨规则钢框架平面模型为例,优化构件尺寸使总用钢量最小,并满足AISC抗震规范和UFC规范抗连续倒塌的要求。结果表明:无论采用哪种分析方法,最小用钢量抗震设计都不能明确考虑连续倒塌且不能满足构件拆除法的要求。采用线性静力方法进行抗连续倒塌设计最保守,效果最差。相比而言,若以UFC抗连续倒塌允许值为标准,只要模型和计算过程正确,非线性静力和动力分析能使设计更经济。     

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。     

结构抗连续性倒塌设计简介

在简要分析国内外结构物连续性倒塌案例的基础上,介绍了我国相关设计规范中关于结构抗连续性倒塌的设计原则,设计方法,并总结了结构抗连续性倒塌设计的指导思想,以避免结构发生整体性倒塌。     

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。     

结构抗连续倒塌设计分析方法探讨

结构发生连续倒塌将会导致严重的生命和财产损失,造成重大的社会影响,因而日益受到工程设计人员的关注。欧美等国已相继制定了连续倒塌相关的设计规范并提出了相应的设计分析方法,但还不够完善。对现有的结构连续倒塌相关的规范设计及分析方法进行总结和归纳,并指出其中存在的一些问题。提出了在进行多重荷载路径法分析时应通过结构自重的施工模拟来考虑结构初始态的重大影响,以及运用结构动力学理论推导出结构在不同构件失效时间下的动力响应,建议在进行多重荷载动力分析时应考虑不同构件失效时间的影响。最后对动力弹塑性时程分析方法在结构抗连续倒塌设计分析中的应用进行了初步的探讨,阐述了动力弹塑性时程分析的基本方法及其优点和缺点。     

An improved tie force method for progressive collapse resistance design of reinforced concrete frame structures

Progressive collapse of structures refers to local damage due to occasional and abnormal loads, which in turn leads to the development of a chain reaction mechanism and progressive and catastrophic failure. The tie force (TF) method is one of the major design techniques for resisting progressive collapse, whereby a statically indeterminate structure is designed through a locally simplified determinate structure by assumed failure mode. The method is also adopted by the BS8110-1:1997, Eurocode 1, and DoD 2005. Due to the overly simplified analytical model used in the current practical codes, it is necessary to further investigate the reliability of the code predictions. In this research, a numerical study on two reinforced concrete (RC) frame structures demonstrates that the current TF method is inadequate in increasing the progressive collapse resistance. In view of this, the fundamental principles inherent in the current TF method are examined in some detail. It is found that the current method fails to consider such important factors as load redistribution in three dimensions, dynamic effect, and internal force correction. As such, an improved TF method is proposed in this study. The applicability and reliability of the proposed method is verified through numerical design examples.     

建筑物抗连续倒塌研究现状和亟待解决的问题

主要介绍了目前国外对结构进行连续倒塌评估和设计的方法,比较了各国规范相关条文的异同,概述了目前的连续倒塌试验研究方法,提出了结构连续倒塌研究中亟待解决的问题,为进一步研究提供参考。     

装配式混凝土框架结构防连续倒塌研究中的几个问题

探讨了装配式混凝土框架结构防连续倒塌研究中几个值得关注的问题;强调了防连续倒塌子结构受力机制的复合与机制转移的全受力过程、楼板和空间受力对受力机制的影响;指出结构防连续倒塌设计相关的国内外规范在设计方法、界定倒塌范围、荷载组合、验收标准等方面均存在一定的差异。结果表明:装配式混凝土框架结构与现浇混凝土结构的以下差异值得注意,主要包括初始缺陷、节点/连接与结构体系的关联性、“等同现浇”的内涵与困惑、现有设计方法的适用性;装配式混凝土框架结构的防连续倒塌研究内容和重点应在整体稳固性分析与量化指标、节点和子结构试验、数值模拟与参数分析、设计方法等方面。这些问题的阐述可为装配式混凝土框架结构研究和设计提供一定参考。     

建筑结构倒塌过程模拟与防倒塌设计

针对结构性能的数值模拟方法进行了综合分析,基于离散单元法提出了结构倒塌分析的理论模型。通过试验研究了混凝土块体间碰撞的力学行为,并结合扩展的数值分析建立了混凝土块体在不同碰撞形式下的计算模型。针对建筑物内的局部爆炸作用,在分析构件反应的基础上采用离散单元法对结构平面及空间倒塌过程进行了数值模拟。建立了适用于任意加载路径的材料弹簧力-位移本构关系,据此分析了地震作用下钢筋混凝土框架结构以及砌体结构空间倒塌过程。采用基于OpenGL的图形建模技术,实现了结构倒塌过程数值模拟结果的三维可视化。模拟结果与振动台模型试验结果及工程实测结果比较表明,所采用的离散单元法适合结构大变形阶段的分析。为提高计算效率和精度,有必要采用多尺度的模拟分析。另外,对不同荷载及作用下建筑结构抗倒塌设计方法进行了总结。并指出结构参数对抗连续倒塌性能的影响、结构倒塌机理、实用的防连续倒塌设计方法以及地震作用下结构防倒塌定量设计方法等方面尚待深入研究,以便建立相应的防倒塌设计规范。图15参21     

Improving the structural robustness of multi-story steel-frame buildings

Although there are numerous hazards that could trigger the progressive collapse of a building, there are limited provisions in related codes regarding the design of structures to withstand exposure to such threats. It is thus expedient to limit the extent of damage to prevent the initiation of progressive collapse. This could be done by usage of the alternate path method, whereby the structure is made to withstand the loss of one or more critical load-bearing elements and prevent disproportionate collapse. In our study, we investigated the resistance of seismically designed steel-frame buildings to progressive collapse, focusing on the contributions of the floor system and beam-to-column connections. The applied element method was used to predict the structural response by nonlinear static and dynamic analyses, with the purpose of determining some robustness criteria, using as reference the ratio of the failure load to the nominal gravity load.     

地震作用下钢筋混凝土框架结构连续倒塌极限状态可靠度分析

将结构连续倒塌的全概率方法应用于地震作用下的结构整体连续倒塌极限状态可靠度分析,采用构件可靠度方法对结构进行地震作用下最可能失效构件的识别,基于改进点估计法的随机Pushdown方法和随机竖向增量动力分析(竖向IDA)方法,进行完好和损伤结构的概率抗竖向连续倒塌能力分析及参数灵敏度分析。采用整体可靠度方法,分析了损伤结构的竖向连续倒塌条件失效概率。基于系统可靠度理论和全概率方法,分析了RC框架结构发生侧向增量倒塌以及构件地震损伤引起的结构竖向连续倒塌的联合失效概率。分析结果表明,按照我国现行规范设计的钢筋混凝土框架结构具有良好的抗连续倒塌能力。