混凝土结构抗连续性倒塌机理及其设计方法研究

作     者：邢甫庆 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈道政

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：RC框架 连续倒塌 偶然荷载 局部失效 

摘      要：结构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Ronan Point公寓倒塌事件以来,已对连续倒塌问题进行了三十余年的研究,并编制了相关的设计规范,而我国规范目前尚未规定详细抗连续倒塌设计方法。 本文主要针对钢筋混凝土结构的抗连续倒塌的机理及其设计方法进行了研究,介绍了结构连续倒塌的概念,并主要参考了美国国防部编制《结构抗连续倒塌设计》(DoD2005)提供的设计流程,基于通用有限元SAP2000软件,对按照我国现行规范设计的四层、六层、八层混凝土框架结构进行了连续倒塌仿真,分析了其抗连续倒塌能力,主要研究内容如下: 1.参考国际上已有的防止建筑物发生连续性倒塌的相关研究成果,首先对RC框架结构连续倒塌的发生机理进行了研究,从结构构件、结构类型、偶然荷载的作用的几个方面分析了其对于结构发生连续倒塌的影响;通过研究得出的结论认为,在抗震设计中增强结构的延性、鲁棒性、冗余特性等方法对于防止结构的连续倒塌具有促进作用;2.应用有限元分析软件SAP2000,采用线性静力分析、线性动力分析、非线性静力分析、非线性动力分析四种方法对符合我国现行钢筋混凝土设计规范的一栋4层RC框架结构长边中柱失效进行了抗倒塌分析,给出详细的分析步骤,对这四种分析方法所得到的结果比较,并得出相应的结论;3.采用线性静力变换荷载路径分析方法,对符合我国现行规范设计的7度设防4层、6层、8层RC框架结构分别移除角柱、长边中柱、内部中柱,对移除后的构件进行内力和变形分析。分别计算角柱、长边中柱、内部中柱失效后剩余构件的需求能力比值(DCR)和位移比,对比分析结构的抗连续倒塌能力。