基于替代路徑法的結構抗連續(xù)倒塌能力研究.pdf

1、結構連續(xù)倒塌是由于偶然意外荷載等產生的結構局部破壞,并導致結構破壞向其他部分發(fā)展,最終導致結構大范圍倒塌。由于初始破壞無法預測,本研究的目的不是如何控制或削弱初始破壞,而是在初始破壞發(fā)生的情況下,判斷結構發(fā)生連續(xù)倒塌的可能性,以及提出結構抵抗連續(xù)倒塌的措施。
　　本文以規(guī)則建筑和不規(guī)則建筑為結構模型,采用替代路徑法對其抗連續(xù)倒塌能力進行了評價,在此基礎上提出了多種抗連續(xù)倒塌措施,主要研究內容及結論如下:
　　1、對于規(guī)則混凝

2、土結構,結構中上層單柱失效比結構底層相同位置單柱失效引發(fā)結構連續(xù)倒塌的風險較高。底層(或中上部樓層)角柱或中上部樓層長邊邊柱失效都會引發(fā)結構自上而下的連續(xù)倒塌,內柱或短邊邊柱失效不會引發(fā)結構的連續(xù)倒塌。
　　2、按照DoD2010中動力放大系數(shù)進行非線性靜力分析能較好的反映單柱失效瞬時結構的響應,而無法反映塑性鉸的發(fā)展過程以及豎向位移的最終結果。
　　3、在豎向承重構件失效情況下,X型拉結可以為結構提供替代荷載傳遞路徑,有效

3、減小柱失效瞬時結構的位移,抑制部分結構變形的發(fā)展,提高結構的抗連續(xù)倒塌能力。DoD2010中樓板內布置拉結有利于發(fā)揮樓板的薄膜效應,優(yōu)于DoD2005中沿著梁布置水平拉結。后兩種拉結方案對單柱失效瞬時節(jié)點豎向位移的影響不太顯著,但能有效地抑制結構變形的進一步發(fā)展,具有一定的抗連續(xù)倒塌能力,但效果不如X型拉結顯著。
　　4、對于L型不規(guī)則混凝土結構,首層外凸角處角柱失效比首層內凹角處角柱失效更容易引發(fā)結構的連續(xù)倒塌。在首層兩個外柱同

4、時失效情況下,梁、柱破壞,樓板發(fā)生坍塌,豎向位移呈加速增大的趨勢,結構發(fā)生連續(xù)倒塌。首層內凹角處雙柱失效后,相鄰樓板容易發(fā)生墜落,從而引發(fā)局部連續(xù)倒塌,但破壞程度不及兩個外柱失效工況。
　　5、對于L型不規(guī)則混凝土結構,在頂層增加鋼桁架可以提高結構的整體性,增強結構在局部破壞后的荷載重分布能力,從而提高其抗連續(xù)倒塌性能。增加梁柱配筋可以提高構件的強度,降低豎向承重構件失效的風險,同時降低結構在單柱失效情況發(fā)生連續(xù)倒塌的風險,但其效