地震作用下钢筋混凝土结构的抗连续倒塌研究

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地震作用下结构的连续倒塌已经成为地震中造成人员伤亡的主要原因,给人类社会造成了巨大的经济损失和社会影响。结构抗连续倒塌设计在地震、爆炸等偶然事件发生时,能起到有效控制破坏范围,延长结构的支撑时间,保障人员能有时间从破坏的建筑中得以逃生的作用,从而减少人员伤亡和财产经济损失,因此对地震作用下结构连续倒塌的研究显得日益迫切。本文利用SAP2000软件自带的地震模拟功能,采用Pushover法来对连续倒塌进行模拟,初步得出地震作用下钢筋混凝土结构连续倒塌的开展情况。本文主要研究方法为备用路径荷载法,主要采用非线性静力分析法对钢筋混凝土结构进行倒塌模拟。首先研究了平面框架不同竖向支撑构件角柱、次中柱、中柱的失效,对于结构连续倒塌的影响,得出在平面框架中角柱失效所引起结构连续倒塌破坏程度大于中柱、次中柱。考虑到实际应用中空间框架情况比较有代表性,又通过对空间框架结构的模拟,分别对长短边不同部位竖向支撑的拆除情况来模拟其对结构连续倒塌的影响,得出短边相同位置处竖向支撑构件失效比长边更容易发生连续倒塌;同时相同边不同位置竖向构件的失效中,中柱的失效引起的连续倒塌可能性大于角柱的失效。最后通过对影响地震作用下结构连续倒塌因素的分析,得出了不同的跨度、层数、震级、结构选型等方面对结构连续倒塌的影响。同时结构体系的连续倒塌抗力,空间作用非常重要,所以结构选型、连接的物理特性、创造转变传力途径的条件、针对特殊情况结构特殊处理对于结构设计至关重要。
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