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建筑结构 2010年第2期40卷 1-7页

作者：叶列平陆新征李易梁益马一飞清华大学土木工程系北京100084

介绍了各国规范关于结构抗连续性倒塌的设计目标和有关设计规定。结合按我国规范设计的钢筋混凝土框架结构的实际情况和抗连续倒塌设计目标,在大量分析研究的基础上,提出了对我国框架结构抗连续性倒塌的概念设计方法、拉结强度设计方法... 详细信息

介绍了各国规范关于结构抗连续性倒塌的设计目标和有关设计规定。结合按我国规范设计的钢筋混凝土框架结构的实际情况和抗连续倒塌设计目标,在大量分析研究的基础上,提出了对我国框架结构抗连续性倒塌的概念设计方法、拉结强度设计方法和拆除构件设计法,并给出了有关配筋构造措施。

关键词：框架结构抗连续性倒塌拉结强度法拆除构件法配筋构造

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钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌设计方法的研究

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工程力学 2008年第A02期25卷 150-157页

作者：陆新征李易叶列平马一飞梁益清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

首先简要介绍了国外抗连续倒塌设计规范的主要设计方法和分类设计体系,然后重点对钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌拆除构件设计法和拉结强度设计法进行较为深入的分析研究。在基于非线性动力分析的拆除构件设计法进行分析的基础上,对基于... 详细信息

首先简要介绍了国外抗连续倒塌设计规范的主要设计方法和分类设计体系,然后重点对钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌拆除构件设计法和拉结强度设计法进行较为深入的分析研究。在基于非线性动力分析的拆除构件设计法进行分析的基础上,对基于线弹性静力分析的拆除构件法的原理和设计参数进行了分析和验算,提出适合我国工程结构的设计参数。分析了国外规范拉结强度设计法应用于按我国规范设计的框架结构的不适用性及其原因,并对国外规范拉结强度设计法中基本拉结强度的计算模型所存在的不足进行了改进,提出了考虑空间传力路径等因素的拉结强度设计法。通过算例对该文建议的线弹性静力拆除构件设计法和拉结强度设计法进行了设计验证。

关键词：钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌设计非线性动力拆除构件法线性静力拆除构件法拉结强度法

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国外RC框架抗连续倒塌设计方法的检验与分析

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建筑结构 2010年第2期40卷 8-12页

作者：梁益陆新征李易叶列平清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

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... 详细信息

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。

关键词：连续倒塌混凝土框架拉结强度法拆除构件法

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X型拉结筋对RC框架抗连续倒塌性能影响的非线性动力分析

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工程抗震与加固改造 2022年第4期44卷 53-59页

作者：柯长仁张祥湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

为了提高一般RC框架结构在局部构件失效下的抗连续倒塌性能,将X型拉结筋应用到抗连续倒塌的设计中。利用ABAQUS分别建立5层RC框架结构和增设X型拉结筋的RC框架结构,对两种结构在局部结构失效后进行非线性动力分析和对比。结果表明:在一... 详细信息

为了提高一般RC框架结构在局部构件失效下的抗连续倒塌性能,将X型拉结筋应用到抗连续倒塌的设计中。利用ABAQUS分别建立5层RC框架结构和增设X型拉结筋的RC框架结构,对两种结构在局部结构失效后进行非线性动力分析和对比。结果表明:在一般RC框架结构中应用了X型拉结筋后,结构的刚度增大,失效柱的竖向位移显著减小,尤其是角柱和长边中柱效果更好;构件失效后,X型拉结筋中的受拉筋产生的拉力,能够分担部分梁抗力,能提供结构更多的安全储备。

关键词：连续倒塌 ABAQUS RC框架结构拉结强度法 X型拉结筋

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基于替代路径法的结构抗连续倒塌能力研究

基于替代路径法的结构抗连续倒塌能力研究

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作者：李志萍天津大学

学位级别：博士

结构连续倒塌是由于偶然意外荷载等产生的结构局部破坏，并导致结构破坏向其他部分发展，最终导致结构大范围倒塌。由于初始破坏无法预测，本研究的目的不是如何控制或削弱初始破坏，而是在初始破坏发生的情况下，判断结构发生连续倒塌... 详细信息

结构连续倒塌是由于偶然意外荷载等产生的结构局部破坏，并导致结构破坏向其他部分发展，最终导致结构大范围倒塌。由于初始破坏无法预测，本研究的目的不是如何控制或削弱初始破坏，而是在初始破坏发生的情况下，判断结构发生连续倒塌的可能性，以及提出结构抵抗连续倒塌的措施。本文以规则建筑和不规则建筑为结构模型，采用替代路径法对其抗连续倒塌能力进行了评价，在此基础上提出了多种抗连续倒塌措施，主要研究内容及结论如下： 1、对于规则混凝土结构，结构中上层单柱失效比结构底层相同位置单柱失效引发结构连续倒塌的风险较高。底层（或中上部楼层）角柱或中上部楼层长边边柱失效都会引发结构自上而下的连续倒塌，内柱或短边边柱失效不会引发结构的连续倒塌。 2、按照DoD2010中动力放大系数进行非线性静力分析能较好的反映单柱失效瞬时结构的响应，而无法反映塑性铰的发展过程以及竖向位移的最终结果。 3、在竖向承重构件失效情况下，X型拉结可以为结构提供替代荷载传递路径，有效减小柱失效瞬时结构的位移，抑制部分结构变形的发展，提高结构的抗连续倒塌能力。DoD2010中楼板内布置拉结有利于发挥楼板的薄膜效应，优于DoD2005中沿着梁布置水平拉结。后两种拉结方案对单柱失效瞬时节点竖向位移的影响不太显著，但能有效地抑制结构变形的进一步发展，具有一定的抗连续倒塌能力，但效果不如X型拉结显著。 4、对于L型不规则混凝土结构，首层外凸角处角柱失效比首层内凹角处角柱失效更容易引发结构的连续倒塌。在首层两个外柱同时失效情况下，梁、柱破坏，楼板发生坍塌，竖向位移呈加速增大的趋势，结构发生连续倒塌。首层内凹角处双柱失效后，相邻楼板容易发生坠落，从而引发局部连续倒塌，但破坏程度不及两个外柱失效工况。 5、对于L型不规则混凝土结构，在顶层增加钢桁架可以提高结构的整体性，增强结构在局部破坏后的荷载重分布能力，从而提高其抗连续倒塌性能。增加梁柱配筋可以提高构件的强度，降低竖向承重构件失效的风险，同时降低结构在单柱失效情况发生连续倒塌的风险，但其效果不及在顶层增加钢桁架。

关键词：连续倒塌混凝土结构竖向荷载拉结强度法替代路径法规则结构不规则结构

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环形钢框架抗连续倒塌性能及加固方法研究

环形钢框架抗连续倒塌性能及加固方法研究

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作者：黄泽华北京交通大学

学位级别：硕士

近些年来,随着我国经济水平的快速发展,各种形式的钢结构建筑不断增加。但目前我国对于钢结构抗连续倒塌的研究还处于起步阶段,尤其对于一些结构布置不规则的钢框架的抗连续倒塌性能及提高抗连续倒塌性能的加固方法缺乏系统研究。本文... 详细信息

近些年来,随着我国经济水平的快速发展,各种形式的钢结构建筑不断增加。但目前我国对于钢结构抗连续倒塌的研究还处于起步阶段,尤其对于一些结构布置不规则的钢框架的抗连续倒塌性能及提高抗连续倒塌性能的加固方法缺乏系统研究。本文针对某工程环形结构布置的钢框架结构,对其开展抗连续倒塌性能分析,并进行结构布置参数的影响分析,最终通过对比不同提高抗连续倒塌性能的加固方法和不同截面拉结构件的加固效果为工程应用提供设计建议。主要内容包括:(1)依托某工程实例环形钢框架,使用Midas/GEN软件进行钢框架的截面设计。利用有限元软件ABAQUS/Explicit模块,建立带楼板的整体结构三维有限元模型,并使用拆除构件法模拟钢框架构件失效的工况,对剩余结构进行非线性动力分析,研究钢框架在单根柱失效、相邻两根柱失效和跨越开间柱失效等典型工况下的结构动力响应,探讨环形钢框架结构的抗连续倒塌性能及内力重分布规律。(2)研究不同布置参数对环形钢框架抗连续倒塌能力的影响,包括跨数、内外圈柱距、层高、层数等。根据正交参数设计的原则,利用Midas/GEN软件设计不同参数的环形钢框架结构,利用ABAQUS/Explicit模块分析钢框架在不同失效工况下的抗连续倒塌能力,获得不同布置参数对环形钢框架抗连续倒塌性能的影响,为提高环形钢框架结构的抗连续倒塌能力提供结构布置建议。(3)利用拉结强度法对环形钢框架结构进行加固设计,以提高其抗连续倒塌能力。针对角钢,钢管和H型钢三种不同的截面形式,每种截面分别选取4组不同大小截面,研究不同截面的中心支撑构件对提高钢框架抗连续倒塌能力的影响,为实际工程中选取截面形式进而提高抗连续倒塌能力提供参考依据。(4)通过使用不同拉结方式(包括十字支撑拉结法、人字支撑拉结法、V字支撑拉结法、K字支撑拉结法和单斜杆支撑拉结法)加固环形钢框架,对比各种方式对抗连续倒塌能力的提高程度,得到不同中心支撑形式对提高环形钢框架抗连续倒塌能力的效果,为实际工程中拉结强度法支撑布置形式的选取提供参考依据。

关键词：环形钢框架抗连续倒塌有限元分析拆除构件法拉结强度法

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空间钢框架连续倒塌动力响应仿真分析

空间钢框架连续倒塌动力响应仿真分析

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作者：李艳广西大学

学位级别：硕士

目前,结构体系在正常荷载作用下的设计已经成熟,但在偶然荷载作用下的抗倒塌能力还不够,而连续倒塌往往导致惨重的人员伤亡和巨大的经济损失,本文采用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对空间钢框架结构进行连续倒塌动力响应仿真分析,以研究结构... 详细信息

目前,结构体系在正常荷载作用下的设计已经成熟,但在偶然荷载作用下的抗倒塌能力还不够,而连续倒塌往往导致惨重的人员伤亡和巨大的经济损失,本文采用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对空间钢框架结构进行连续倒塌动力响应仿真分析,以研究结构的倒塌机制,并进行抗连续倒塌设计。首先通过对一个两层两跨的平面钢框架进行连续倒塌模拟,将计算结果与算例中结果分析比较,验证了ANSYS/LS-DYNA程序用于连续倒塌仿真分析的正确性。因连续倒塌是一个动力非线性过程,而静力分析不能体现结构在倒塌过程中的动力反应,研究中通过采用动力分析和静力分析的最大响应的比例(即动力提高系数)来说明动力因素对空间钢框架结构的影响程度;柱子发生破坏之前,结构在重力的长期作用下会产生初始变形,为了更加切合实际,计算过程中分析了初始变形对钢框架结构的影响;在此基础上,比较作用不同位置的偶然荷载对结构的影响,不同位置构件的荷载重分配情况以及层数或跨数增加时动力荷载沿层或跨的传递情况,以研究空间钢框架结构的倒塌机理及进一步认识各因素对钢框架连续倒塌的影响程度。针对首层单根和两根相邻柱子失效的情况,对连续倒塌全过程进行仿真分析,判定发生的倒塌破坏类型,并考虑了质量不均匀分布对结构倒塌破坏的影响。以各工况下发生连续倒塌的三层四跨钢框架为研究对象,通过拉结强度法进行抗倒塌设计。经分析研究表明,动力因素的影响使局部破坏附近塑性程度较大;作用不同位置的偶然荷载考虑节点的竖向位移和塑性旋转角的动力提高系数时产生了一定的差异;不同位置构件的荷载重分配时,对于首层柱子和梁,内部柱子分配的轴力要大于外围柱子的轴力,而外围柱子、梁分配的弯矩要大于内部柱子、梁分配的弯矩;初始变形对结构的竖向荷载重分配影响不大,而对横向荷载重分配影响较明显;增加的层参与了动力荷载重分配,跨数增加时荷载没有传到附加跨。就倒塌形式而言,首层外围和内部两根相邻柱子失效时分别发生了混合式和薄饼式倒塌破坏,而从倒塌性质上两者又都属于不稳定式倒塌破坏;质量不均匀分布中剩余构件未能承受作用在结构上增加的荷载重分配时,会加速倒塌破坏的发生。采取拉结强度法对钢框架结构抗连续倒塌是有效的,对于产生较大竖向位移的钢框架结构是可修的,而对于发生倒塌的钢框架结构可避免倒塌破坏的发生,并且拉结间距减小时,结构的整体性、连续性增强,抗连续倒塌效果较明显。最后,根据相关结论对钢框架结构连续倒塌研究提出了一些建议,相关内容可以提供一定的参考价值。

关键词：连续倒塌 ANSYS/LS-DYNA有限元程序空间钢框架结构动力响应仿真分析抗连续倒塌设计拉结强度法

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套筒灌浆连接的装配式钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌性能研究

套筒灌浆连接的装配式钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌性能研究

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作者：李猛江苏科技大学

学位级别：硕士

连续倒塌性能是研究结构抗连续倒塌设计方法的理论基础。本文全面分析了套筒灌浆连接的装配式RC框架结构的抗连续倒塌性能。主要分析方法及研究成果如下:(1)套筒灌浆连接的装配式RC框架节点的力学性能。基于数值分析模型获得套筒灌浆连... 详细信息

连续倒塌性能是研究结构抗连续倒塌设计方法的理论基础。本文全面分析了套筒灌浆连接的装配式RC框架结构的抗连续倒塌性能。主要分析方法及研究成果如下:(1)套筒灌浆连接的装配式RC框架节点的力学性能。基于数值分析模型获得套筒灌浆连接的装配式RC框架节点的骨架曲线,根据骨架曲线的特点设定其弯矩—转角模型为四折线关系,并采用数据拟合的方式得到各转折点参数的计算公式。(2)套筒灌浆连接的装配式RC框架结构连续倒塌数值分析模型。基于有限元软件SAP2000自带的连接单元来模拟套筒灌浆连接的力学性能,建立了套筒灌浆连接的装配式RC框架结构连续倒塌数值分析模型,并运用一系列算例证明了建模方法合理、可行。(3)套筒灌浆连接的装配式RC框架结构抗连续倒塌性能分析与评价。针对套筒灌浆连接的装配式RC框架结构,应用非线性动力拆除构件法分析了其抗连续倒塌受力机制,应用非线性静力Pushdown法分析了其连续倒塌抗力分布规律,以上为研究其抗连续倒塌设计方法奠定了基础。提出了评价典型套筒灌浆连接的装配式RC框架结构抗连续倒塌性能的两种评价指标——倒塌概率和抗连续倒塌承载力储备。分析结果表明,这两种评价指标能够分别从结构整体和局部结构薄弱度两个方面来综合评价结构的抗连续倒塌性能。(4)套筒灌浆连接的装配式RC框架结构抗连续倒塌工程设计方法建议。采取算例验证的方式,对套筒灌浆连接的装配式RC框架结构采用备用路径法中的非线性动力及线性静力两种方法进行抗连续倒塌设计,计算结果表明两种设计方案均能够保证套筒灌浆连接的装配式RC框架结构满足抗连续倒塌需求。应用算例验证的方式,检验了两种拉结强度设计法——现有拉结强度法和改进拉结强度法,是否能够保证结构满足抗连续倒塌的需求,由检验结果发现现有拉结强度法无法保证套筒灌浆连接的装配式RC框架结构满足抗连续倒塌需求,改进拉结强度法可以保证部分柱拆除工况下套筒灌浆连接的装配式RC框架结构满足抗连续倒塌需求。

关键词：套筒灌浆连接装配式RC框架结构备用路径法拉结强度法连续倒塌性能

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3层RC框架的抗连续倒塌设计

引用

解放军理工大学学报（自然科学版） 2007年第6期8卷 659-664页

作者：梁益陆新征李易叶列平江见鲸清华大学土木工程系北京100084

结构的连续倒塌已成为严重威胁公共安全的重要问题。国外自1968年英国R onan Point公寓倒塌事件发生以来,已经对连续倒塌问题进行了30余年的研究,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。参考美国国防部... 详细信息

结构的连续倒塌已成为严重威胁公共安全的重要问题。国外自1968年英国R onan Point公寓倒塌事件发生以来,已经对连续倒塌问题进行了30余年的研究,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,对按照我国现行混凝土结构设计规范设计的3层钢筋混凝土框架进行了连续倒塌仿真,分析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,指出了其中存在的一些问题。

关键词：连续倒塌混凝土框架仿真拉结强度法拆除构件法

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钢筋混凝土框架工程抗连续倒塌的问题

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黑龙江科技学院学报 2012年第1期22卷 52-59页

作者：贺军利中建国际(深圳)设计顾问有限公司上海200092

介绍了国内外钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌问题的设计方法和发展现状,运用拆除构件法对实际工程进行了连续倒塌分析。通过对底层角柱C4、底层短边中柱C2、底层长边中柱C13和底层内柱C14运用拆除构件法的分析,得出五点分析结论。在此基... 详细信息

介绍了国内外钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌问题的设计方法和发展现状,运用拆除构件法对实际工程进行了连续倒塌分析。通过对底层角柱C4、底层短边中柱C2、底层长边中柱C13和底层内柱C14运用拆除构件法的分析,得出五点分析结论。在此基础上参考国内文献,提出四个值得探究的问题,即设计方法的选择、荷载和材料强度的取值以及拉结强度设计法的探讨和应用补充,并进行了静力弹性法中强度判断准则的讨论。最后给出六点设计建议,可为类似工程的抗倒塌设计提供参考。

关键词：框架结构抗连续倒塌拆除构件法拉结强度法

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