构件失效时间对RC框架结构连续倒塌动力效应影响分析

摘要

连续倒塌是指偶然荷载作用下结构发生初始局部破坏后,在自重作用下,破坏向横向和竖向蔓延,进而产生连锁反应,最终导致破坏范围和破坏程度与初始范围和程度不成比例。近年来,强震、恐怖袭击等原因引起结构发生连续倒塌的重大事件频繁发生,促使这一领域的研究受到普遍关注。
　　本文结合国内外既有研究成果,参考美国公共事务管理局(GSA)准则和美国国防部(DOD)准则,分析了RC框架结构连续倒塌的破坏特点及破坏机理,着重探讨了连续倒塌过程先后经历的三个阶段:弹性阶段、塑性阶段和悬链线阶段的受力和变形情况。`
　　本文以失效时间为关键因素,采用拆除构件法,分别从理论推导和数值模拟两方面,分析了构件失效时间对RC框架结构失效点(失效构件顶点)位移、速度、加速度和动力放大系数的影响。先以两层两跨RC框架结构为例,推导某一关键构件失效时间与失效点动位移和动力放大系数的关系。之后,结合工程实例,对某4层3跨RC框架结构底层短边中柱失效过程进行数值模拟,将初始状态与关键构件完全失效状态下的轴力、整体位移和失效点位移进行对比,着重分析了关键构件完全失效后,失效点位移、速度、加速度和动力放大系数随构件失效时间的变化规律。
　　本文旨在说明RC框架结构连续倒塌过程中,关键构件失效时间是影响失效点动力效应的关键性指数,是失效点动力放大系数选取的主要依据。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 连续倒塌历史事件

1.3 研究现状

1.4 本文研究内容

2 连续倒塌关键问题分析

2.1 连续倒塌主要类型

2.2 连续倒塌发生原因

2.3 连续倒塌问题基本研究方法

2.4 拆除构件法

2.5 连续倒塌过程中动力效应的影响分析

3 RC框架结构连续倒塌机理分析

3.1 RC框架结构连续倒塌破坏特点

3.2 连续倒塌过程中框架梁受力分析

3.3 连续倒塌经历的三个阶段

3.4 失效时间对RC框架连续倒塌动力效应影响分析

4 RC框架结构关键构件失效过程模拟

4.1 RC框架结构模型简介

4.2 底层短边中柱失效前后状态对比

4.3 失效时间对失效点位移、速度和加速度的影响分析

4.4 失效时间对失效点动力放大系数的影响分析

4.5 本章小结

5 结论及展望

5.1 结 论

5.2 展 望

致谢

参考文献

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