混凝土框架连续性倒塌的3维离散元数值模拟

目前对建筑物连续性倒塌的研究,多集中在有限元方法的改进,由于建筑物倒塌是一种非线性问题,因此一般有限元计算很难收敛。所以有限元法根本无法模拟结构倒塌的全过程。基于离散元原理的颗粒流数值模拟理论,借助离散元软件,编制了计算模型和分析程序,对混凝土框架的开裂、失效、退出工作、局部倒塌一直到整体倒塌,进行了全过程数值模拟。分析结果表明只要合理建模,离散元计算速度快,收敛效果好,能比较真实地反映结构连续性倒塌的过程。     

离散元模拟平房仓结构的静力分析

采用离散元方法模拟平房仓结构模型，并计算了平房仓结构侧压力，讨论了对侧压力的各种影响因素主要是散体的重力密度，以供类似结构参考借鉴。     

钢混结构抗连续倒塌的设计分析方法及其防止措施研究

建筑结构应该具有足够的抗连续倒塌能力,也就是说能够防止建筑物因体系中单根构件的失效导致结构大范围发生连续倒塌而造成重大人员伤亡和财产损失,从这个角度出发,笔者结合偶然事件的发生过程首先是针对偶然事件本身,其次是独立于意外事件总结并提出一些改善建筑物抗连续倒塌能力的措施。     

考虑火灾全过程的空间双向张弦梁结构倒塌分析

火灾下张弦梁结构的倒塌分析不同于爆炸、撞击等偶然荷载下的结构倒塌分析,火灾作用时间长且影响范围广,因此火灾下张弦梁结构的倒塌分析中不能单纯关注局部关键构件的破坏.基于此,提出了兼顾火灾全过程及结构整体响应的全过程分析法.在此基础上,采用有限元分析软件ANSYS建立某双向张弦梁整体传热模型及外荷载和温度荷载共同作用的受力...     

基于离散元理论的岩体高边坡稳定性分析

针对西南地区水电项目建设过程中遇到的岩石高边坡开挖稳定性的问题,采用离散元理论,充分考虑结构面对岩石边坡的影响,对岩石边坡开挖及锚固后的稳定性进行分析评价,对离散元理论在实际项目中的应用进行了尝试.     

空间网架结构的连续倒塌分析

在偶然荷载作用下,结构的局部构件可能发生初始破坏从而导致结构的连续性倒塌。文章基于有限元软件LSDYNA,采用变换荷载路径法对空间网架结构破坏后的倒塌进行了力学分析和仿真,并且分析讨论了结构的关键构件。模拟结果表明增大关键构件的截面及提高材料的失效应变,可显著提高空间网架结构的抗连续倒塌能力,将有可能避免结构倒塌。     

装配式钢混组合结构工程施工组织及工期管理

由于钢混组合形式的装配式结构具有较大的吊装量和复杂的工序,且施工工期比较紧张,因此,在深圳市长圳公共住房及其附属工程6号住宅楼的施工组织及工期管理中,通过科学的工序分析与吊次分析,对其装配结构施工与装饰装修施工进行了立体穿插计划制定,同时也对施工中的资金、采购以及机械等进行了分控管理.通过这样的方式,便形成了钢混组合形式的装配式结构穿插N-20施工组织模式.     

探析钢混结构房屋设计中的问题

钢筋混凝土结构在我国的房屋设计中占有着很大的比重,本文从理论概念出发,结合实际操作中的关键点,探析了钢混结构在房屋设计中的问题,并提出了有效预防措施。     

建筑结构抗连续倒塌的分析方法及控制设计

近年来,随着偶然荷载（地震、撞击、爆炸）的增加,造成了大量的人员和财产的损失。其中由于这种非常规荷载引起的结构连续性倒塌所造成的损失占很大的比例。本文介绍了抗连续性倒塌的研究现状,并对目前几种连续性倒塌的分析方法及控制设计做了全面的总结。     

一种用于建筑结构倒塌数值模拟的质点元方法

针对建筑结构倒塌过程的梁壳单元几何、材料、接触三重非线性且连续介质向非连续介质转化的动力计算问题,提出了能够考虑多重非线性用于连续介质与非连续介质共同作用且动态转化计算的质点元方法。该方法以质点运动学为基础,建模过程与有限元一致,通过定义广义连接模型、构造连接模型转化法则和建立接触碰撞算法,将显式有限元与离散元统一于相同的计算框架之下,具备有限元连续介质阶段的计算精度和离散元非连续介质阶段的计算能力,能够用于建筑结构倒塌等强非线性的动力计算。     

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。     

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     

平面框架连续性倒塌的全过程模拟

基于杆端多弹簧的思想,运用离散单元法对钢筋混凝土框架结构搭建连续性倒塌分析模型,引入适用于任意加载路径的弹簧恢复力滞回模型,考虑了轴向弹簧与剪切弹簧的耦合效应,建立了合理的弹簧破坏准则,并对单元失效后的接触碰撞进行了有效的处理,在此基础上编制了平面框架结构连续性倒塌的计算机仿真程序。算例表明,本文开发的程序可以较为逼真地反映钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏全过程。     

地震作用下砌体结构倒塌反应的数值模拟计算分析

本文建立了能反映砌体结构出平面破坏的三维空间刚体离散单元模型,并编制了计算机仿真程序,模拟了地震作用下砌体结构的倒塌反应,模拟结果和振动台试验结果比较,效果良好。     

超长复杂隔震结构抗连续倒塌性能分析

以某医院的超长复杂隔震结构为工程背景,对超长复杂隔震结构进行了抗连续倒塌研究。运用非线性有限元软件建立考虑楼板作用的精细三维模型和未考虑楼板作用的简化三维模型,通过非线性动力拆除构件法对两种模型进行了分析,对比两种模型的抗倒塌能力。结果表明：该超长复杂隔震结构仅拆除1根柱时,结构未发生连续倒塌,且角柱对该隔震结构的连续倒塌影响较大|拆除2根柱时,未考虑楼板作用的简化三维模型发生了连续倒塌,而考虑楼板作用的精细三维模型未发生连续倒塌。因此,不考虑楼板作用的简化三维模型计算结果会偏于保守,进行结构抗连续倒塌时需考虑楼板的影响。     

地震作用下钢筋混凝土框架结构倒塌全过程振动台试验研究

以玉树7.1级地震中某底层遭到严重破坏的钢筋混凝土（RC）框架结构为原型,设计了1个1∶5缩尺的三维模型,通过模型的倒塌全过程振动台试验,研究了汶川、玉树地震中高烈度地区RC框架结构出现的典型侧向逐层呈多米诺骨牌式连续倒塌现象的全过程和倒塌破坏机制。试验中该模型结构的倒塌过程共分为两个阶段,即侧向增量倒塌和竖向连续倒塌。当底层层间位移角达到1/19时,试验模型处于临近倒塌状态。在倒塌过程中,底层角柱C3最先丧失竖向承载力,此时竖向倒塌开始发展,结构在重力荷载及输入地震动的共同作用下,底层柱的水平侧移持续增加,造成其相邻的柱B2、B3、C2相继失效,丧失竖向承载力,模型结构的冗余度不足使结构产生更大范围的竖向倒塌,最终模型结构呈侧向逐层连续倒塌。通过对倒塌后废墟的研究,发现模型结构呈“强梁弱柱”型破坏,其破坏模式与震害调查结果一致。最后,讨论了此种废墟下人员生存空间的问题,给出了防RC框架结构倒塌的相关建议。     

复合式索穹顶结构连续倒塌分析

基于拆除构件法,以一个长轴为102m的索穹顶体育馆为工程背景,对外圈为Levy式、内圈为Geiger式的索穹顶进行了考虑节点等代建模的连续倒塌非线性动力分析,研究单根索破断对杆件内力及节点位移的影响,摸清复合式索穹顶结构的关键构件及结构的抗倒塌能力。仿真结果表明：内、外圈交界处的中环索为复合式索穹顶的关键构件;复合式索穹顶结构具有较好的抗倒塌性能,单根索破坏不会引起结构整体倒塌。     

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。     

方钢管框架钢板剪力墙核心筒结构抗倒塌分析

为研究方钢管混凝土框架-钢板剪力墙核心筒结构的抗连续倒塌性能,建立一栋15层原型结构,在不同初始损伤模型下采用拆除构件法对结构进行非线性动力分析,得到失效节点竖向位移时程曲线以及失效柱范围内梁、柱内力变化情况。研究表明:底层内柱失效后节点竖向位移最大,底层筒体柱失效后节点竖向位移最小;底层柱失效后,内力重分布主要发生在失效柱相邻跨范围内,梁柱内力均增大,荷载传递遵循就近原则;结构在不同抽柱工况下均未发生倒塌,其中内柱属于最不利位置。     

大跨空间网格结构连续性倒塌研究及实例分析

大跨空间网格结构的连续倒塌分析可采用变换荷载路径法,首先对结构进行重要构件的判断,主要包括概念判断和敏感性分析.采用ANSYS的APDL语言编写了大跨空间结构的简化敏感性分析程序.结合某网球馆钢结构工程,对该结构角柱失效模式进行了连续倒塌分析.分析结果表明角柱失效的影响区域有限,除部分腹杆达到屈服状态以外,相邻的主要构件无论是变形还是应力均没有受到大的影响,故角柱失效结构不会发生连续性倒塌.