检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2025年第3期22卷 1229-1242页

作者：乔惠云林誉韦建刚罗霞魏建鹏福建理工大学土木工程学院福建福州350118 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

为提高梁翼缘削弱截面(RBS)节点在极端荷载下的冗余度,增强钢框架结构的抗连续倒塌能力,提出一种在RBS节点布置加强板的改进方案。先对加强板改进RBS试件进行拟静力试验,系统研究试件的破坏模式、竖向变形及抗力发展规律。试验结果表明... 详细信息

为提高梁翼缘削弱截面(RBS)节点在极端荷载下的冗余度,增强钢框架结构的抗连续倒塌能力,提出一种在RBS节点布置加强板的改进方案。先对加强板改进RBS试件进行拟静力试验,系统研究试件的破坏模式、竖向变形及抗力发展规律。试验结果表明,加强板在小变形阶段作用有限,但随着变形增大,加强板逐渐拉直作为替代路径,协助钢梁承受荷载,使试件的变形能力和承载能力分别提高了21.7%和21.8%。进一步引入悬链线贡献系数和弯曲贡献系数对总抗力的影响,加强板与钢梁的协同作用提高悬链线效应,且悬链线贡献系数为基础试件的1.84倍。随后基于验证后的数值模型,研究加强板和翼缘削弱等对节点性能的影响。研究结果表明:翼缘削弱深度和加强板弯曲高度影响试件的破坏模式,根据钢梁的破坏位置分为Mode Ⅰ和Mode Ⅱ2种类型:Mode Ⅰ的裂缝始于翼缘削弱处,Mode Ⅱ的裂缝始于梁柱焊缝附近。削弱深度取规范建议上限值时,破坏模式为Mode Ⅰ,峰值荷载随加强板弯曲高度降低而增加,采用规范建议的下限值时,承载能力随加强板弯曲高度先升高后降低。同时,试件峰值荷载随着削弱深度的增加,呈现先升后降的变化规律。初始开裂发生在翼缘削弱处时,逐渐拉直的加强板能够与剩余截面协同受力,显著提升节点的二次承载能力。

关键词：连续倒塌翼缘削弱节点 V型加强板静力试验抗力机制

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爆炸荷载下基于子结构的RC框架抗连续倒塌分析

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防灾减灾工程学报 2025年第2期45卷 271-281页

作者：蒋认师燕超黄宏张季董晶亮庄海洋华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 天津大学建筑工程学院天津300354

结合建筑结构爆炸灾害调查和精细化数值仿真手段,对钢筋混凝土框架结构爆炸损伤范围和连续倒塌分析计算效率进行研究。基于LS-DYNA建立RC框架结构数值模型的正确性,提出了爆炸荷载下基于子结构的钢筋混凝土框架抗倒塌分析方法,包括从爆... 详细信息

结合建筑结构爆炸灾害调查和精细化数值仿真手段,对钢筋混凝土框架结构爆炸损伤范围和连续倒塌分析计算效率进行研究。基于LS-DYNA建立RC框架结构数值模型的正确性,提出了爆炸荷载下基于子结构的钢筋混凝土框架抗倒塌分析方法,包括从爆炸损伤区域中选取子结构和计算子结构的边界条件。通过对典型的5层钢筋混凝土框架结构与提出的子结构方法在爆炸荷载进行抗倒塌分析,比较提出的子结构方法的有效性和高效性。研究结果表明:提出的子结构方法能准确地预测给定爆炸荷载下RC框架结构的损伤范围和倒塌性能,同时子结构方法的计算时间相比较钢筋混凝土框架结构减少了72.7%。

关键词：爆炸荷载钢筋混凝土子结构数值模型连续倒塌计算效率

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连续倒塌现象中结构动态响应特性的分析

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振动与冲击 2010年第5期29卷 69-73页

作者：王铁成刘传卿天津大学建筑工程学院天津300072 天津市土木工程结构及新材料重点实验室天津300072

局部破坏引起的动力响应是影响建筑物发生连续倒塌的重要因素。基于改变传力路径法建立了连续倒塌动力分析模型,对结构遭受局部破坏后的振动特性进行研究,并分析了失效时间及材料特性对结构动力响应的影响。分析结果表明,竖向固有振型... 详细信息

局部破坏引起的动力响应是影响建筑物发生连续倒塌的重要因素。基于改变传力路径法建立了连续倒塌动力分析模型,对结构遭受局部破坏后的振动特性进行研究,并分析了失效时间及材料特性对结构动力响应的影响。分析结果表明,竖向固有振型是连续倒塌中动力响应的主要参与振型;失效时间越短,结构最大竖向位移及惯性力越大;且失效时间小于竖向固有振型对应的自振周期时,动力响应受失效时间的影响最为显著;较高的材料屈服强度可有效降低结构的竖向振动位移,但也会引发底层柱承受较大的竖向惯性力;强化模量的改变对结构动力效应的影响并不显著。

关键词：连续倒塌改变传力路径法失效时间固有振型

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连续倒塌工况下钢管混凝土柱-钢梁外伸端板连接节点受力性能研究

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应用基础与工程科学学报 2022年第3期30卷 633-644页

作者：徐嫚高山郭兰慧杨波东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150000 重庆大学土木工程学院重庆400000

设计了3个采用穿心螺栓的钢管混凝土柱-钢梁外伸端板连接节点,详细分析了连续倒塌工况下的节点的承载机制和破坏模式,进行了节点抗倒塌转动能力评价和等效动力分析,主要结论如下:在连续倒塌工况下,采用穿心螺栓的钢管混凝土柱-钢梁外伸... 详细信息

设计了3个采用穿心螺栓的钢管混凝土柱-钢梁外伸端板连接节点,详细分析了连续倒塌工况下的节点的承载机制和破坏模式,进行了节点抗倒塌转动能力评价和等效动力分析,主要结论如下:在连续倒塌工况下,采用穿心螺栓的钢管混凝土柱-钢梁外伸端板节点具有较好的受力性能.对于外伸式端板连接,端板厚度和螺栓直径的匹配程度会影响节点中悬索机制的形成与发展,当端板相对于螺栓较弱时,有利于增大连接处的变形和悬索机制的发展,同时应保证外伸端板连接节点的抗弯承载力不能明显低于钢梁的抗弯承载力.提出了适用于外伸端板连接节点的考虑螺栓组高度、端板厚度和螺栓直径影响的抗倒塌转动能力需求计算公式.DoD规范的动力放大系数计算公式仅考虑了节点抗弯机制的影响,当悬索机制参与承载后,节点的实际响应会逐渐大于公式结果.

关键词：钢管混凝土柱连续倒塌穿心螺栓外伸端板转动能力悬索机制

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考虑节点影响的钢框架结构连续倒塌分析

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建筑结构学报 2015年第12期36卷 11-18页

作者：丁阳宋骁然师燕超李忠献天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

针对目前钢框架结构抗连续倒塌分析中通常忽略节点轴力-弯矩耦合效应,并假设节点不发生破坏的问题,提出一种考虑节点轴力-弯矩耦合效应和楼板作用的钢框架连续倒塌分析模型,通过对已有试验的模拟验证了该模型的准确性;采用所提出的模型... 详细信息

针对目前钢框架结构抗连续倒塌分析中通常忽略节点轴力-弯矩耦合效应,并假设节点不发生破坏的问题,提出一种考虑节点轴力-弯矩耦合效应和楼板作用的钢框架连续倒塌分析模型,通过对已有试验的模拟验证了该模型的准确性;采用所提出的模型和基于能量的Pushdown方法对2个10层钢框架结构进行结构抗倒塌能力、破坏模式和抗倒塌机制分析。结果表明:不考虑节点轴力-弯矩耦合效应将高估钢框架结构的抗倒塌能力;钢框架结构典型破坏模式为钢柱屈曲引发的水平向倒塌及铰接节点断裂失效引发的竖向倒塌;当失效柱与梁刚性连接时,结构发生水平向倒塌破坏,破坏前竖向变形较小,主要的抗倒塌机制是梁端的轴力、弯矩及各层不均匀发展轴力产生的空腹桁架效应;而失效柱与梁铰接时,结构发生竖向倒塌破坏,破坏前结构发生较为明显的竖向变形,节点失效前后结构主要抗倒塌机制分别为悬链线机制和楼板薄膜力机制。

关键词：钢框架连续倒塌节点轴力-弯矩耦合效应 Pushdown分析破坏模式抗倒塌机制

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基于子结构的钢框架结构抗连续倒塌性能快速评估方法

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建筑结构学报 2014年第6期35卷 109-114页

作者：丁阳李浩师燕超李忠献天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

目前常用于建筑结构抗连续倒塌性能评估的替代传力路径法由于需要建立复杂的结构整体模型,计算效率低。基于此,将子结构法与替代传力路径法相结合,建立钢框架结构抗连续倒塌性能快速评估方法。首先给出钢框架结构容许倒塌范围,并据此建... 详细信息

目前常用于建筑结构抗连续倒塌性能评估的替代传力路径法由于需要建立复杂的结构整体模型,计算效率低。基于此,将子结构法与替代传力路径法相结合,建立钢框架结构抗连续倒塌性能快速评估方法。首先给出钢框架结构容许倒塌范围,并据此建立子结构的选取原则;基于固定界面模态综合法,提出子结构边界条件的模拟方法;最后给出钢框架结构连续倒塌判定准则,在子结构抗连续倒塌性能分析的基础上,建立整体结构抗连续倒塌性能评估方法。以2个5层钢框架结构为例,分别采用替代传力路径法与所提出方法对其进行抗连续倒塌性能分析。结果表明:所提出的方法计算结果可靠,且能显著提高计算效率,可实现对整体结构抗连续倒塌性能的快速评估。

关键词：钢框架结构连续倒塌子结构替代传力路径法快速评估法边界条件判定准则

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强震作用下立体桁架结构抗连续倒塌性能研究

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振动与冲击 2018年第14期37卷 231-238页

作者：韩庆华郑靖潇徐颖傅本钊天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

地震灾害发生时,主震之后通常伴有多次余震。以往的震害事故表明,主震过程可能引起立体桁架结构薄弱部位发生初始失效,并导致结构在余震中发生连续倒塌破坏。针对以上问题,采用增量动力法确定立体桁架结构薄弱部分分布规律,然后采用预... 详细信息

地震灾害发生时,主震之后通常伴有多次余震。以往的震害事故表明,主震过程可能引起立体桁架结构薄弱部位发生初始失效,并导致结构在余震中发生连续倒塌破坏。针对以上问题,采用增量动力法确定立体桁架结构薄弱部分分布规律,然后采用预定义场法引入初始失效杆件,分析不同破坏模式下该类结构破坏加速度、倒塌极限位移和塑性杆件比例等响应的变化规律,最后提出了改善结构抗连续倒塌性能的有效措施。分析结果表明:在强震作用下立体桁架结构的薄弱部位为主桁架跨中3/8L范围内的上弦杆、下弦杆及跨中支撑桁架的上弦杆。引入初始失效后结构破坏加速度降低了13.3%～40.0%,倒塌极限位移降低了1.6%～30.9%。当初始失效杆件为受压杆件时,结构产生动力失稳破坏;当初始失效杆件为受拉杆件时,结构产生动力强度破坏。针对发生动力失稳破坏的立体桁架结构,增加侧向交叉支撑使破坏模式转变成动力强度破坏,破坏加速度提高69.4%～73.7%。

关键词：立体桁架结构强震作用连续倒塌预定义场法

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基于抗连续倒塌性能的张弦梁结构撑杆构型与数值验证

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建筑结构学报 2021年第S01期42卷 186-194页

作者：蒋友宝周浩康维郑峻林长沙理工大学桥梁与建筑绿色建造及维护湖南省重点实验室湖南长沙410114

针对传统张弦梁结构冗余度低、易发生连续性倒塌的特点,引入变换荷载路径法改进撑杆构型,提出了一种交叉撑杆构型的张弦梁结构体系。以某体育馆张弦梁结构为原型,建立了新型撑杆构型的张弦梁结构基准模型。通过优化撑杆交叉角度、交叉... 详细信息

针对传统张弦梁结构冗余度低、易发生连续性倒塌的特点,引入变换荷载路径法改进撑杆构型,提出了一种交叉撑杆构型的张弦梁结构体系。以某体育馆张弦梁结构为原型,建立了新型撑杆构型的张弦梁结构基准模型。通过优化撑杆交叉角度、交叉节点位置等参数,得到了多个具有新型撑杆构型的张弦梁结构模型,并采用有限元方法对其承载力与抗连续倒塌性能进行了分析。结果表明:经合理设计,新型撑杆构型的张弦梁结构与传统张弦梁结构在刚度、承载力等方面较为接近,且新型撑杆构型的张弦梁结构承载力与撑杆交叉节点的位置有关;当中间索失效时,下撑杆能代替失效索为结构提供有效的传力路径,且交叉角度较大时新型撑杆构型的张弦梁结构抗连续倒塌性能更好;当边索失效时,交叉撑杆构型的张弦梁结构的竖向位移均较传统张弦梁结构的大幅减小,其抗连续倒塌性能更加优良。

关键词：张弦梁交叉撑杆构型变换荷载路径法连续倒塌承载力

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钢框架连续倒塌的模拟方法研究

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工程力学 2011年第10期28卷 34-40页

作者：谢甫哲舒赣平南京东南大学土木工程学院南京210096

对钢框架结构在进行连续倒塌分析时的计算模型进行了研究。以1个两层两跨平面钢框架为例,分别建立了传统的理想刚接杆系模型和实体模型,采用抽柱法对2种模型进行了动力非线性分析,比较分析结果得出传统的理想刚接杆系模型由于没能考虑... 详细信息

对钢框架结构在进行连续倒塌分析时的计算模型进行了研究。以1个两层两跨平面钢框架为例,分别建立了传统的理想刚接杆系模型和实体模型,采用抽柱法对2种模型进行了动力非线性分析,比较分析结果得出传统的理想刚接杆系模型由于没能考虑节点的受力与塑性变形,不能准确地反映结构连续倒塌的动力效应,使得结构抗连续倒塌性能评估结果偏不安全。对引入节点机械模型的平面钢框架进行连续倒塌分析,其计算结果与实体模型的结果接近,可较准确地反映结构抗连续倒塌性能,且耗时远小于实体模型的计算时间。建议对框架结构进行连续倒塌分析时采用引入节点性能的杆系模型。

关键词：连续倒塌机械模型钢框架刚性梁柱节点非线性动力分析

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RC框架结构连续倒塌动力响应影响因素分析

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哈尔滨工业大学学报 2017年第6期49卷 48-52页

作者：于晓辉吕大刚陈志恒哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 广西华景城建筑设计有限公司南宁530023

在极端荷载作用下,结构局部会发生初始损伤.由于初始损伤会在不同结构构件间发生传递,可能会引发结构整体的连续倒塌,造成重大经济损失和人员伤亡.为评估结构的抗连续倒塌能力,通常采用拆除构件法对结构在某一构件发生失效后的整体承载... 详细信息

在极端荷载作用下,结构局部会发生初始损伤.由于初始损伤会在不同结构构件间发生传递,可能会引发结构整体的连续倒塌,造成重大经济损失和人员伤亡.为评估结构的抗连续倒塌能力,通常采用拆除构件法对结构在某一构件发生失效后的整体承载能力进行分析.拆除构件法包括非线性静力Pushdown分析方法和非线性动力分析方法.本文对拆除构件法中非线性动力分析方法的主要影响因素进行研究.选择一个按中国规范设计的五层三跨钢筋混凝土框架结构作为研究对象,分析框架柱失效时长、重力荷载分布形式以及动力加载方式对结构在瞬间失柱条件下非线性动力反应的影响.研究结果表明:柱失效时长对结构非线性动力反应影响显著,当失效时长大约为结构自振周期的0.5倍时,结构非线性反应的动力效应几乎消失;采用不同重力荷载分布形式(满跨分布和受损跨分布)对结构的非线性动力反应影响并不明显;与先加载后移柱的动力加载方式相比,采用先移柱再加载的动力加载方式会放大结构的非线性动力反应,但放大效应有限.

关键词：连续倒塌非线性动力分析钢筋混凝土框架结构失效时长构件移除

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