【正文】 It uses the profound knowledge of blast load distribution to define the blast loads and then directly apply them to the structure． This could dramatically decrease the size of finite element model and increase the efficiency of the simulation． To sum up， the direct simulation method can yield reliable predictions of structural collapse to blast and impact loads， but it is extremely time consuming， and requires a profound knowledge of structural dynamics， damage mechanics， dynamic material properties and putational skills． It is therefore not practical for mon engineering application． The practicability of this category of methods could be improved in the following way： 1)Developing new finite element， which is not only simple to be established and calculated， but also can represent the plex behavior of structural ponents such as nonlinear and dynamic effects； 2） Proposing new method of accurately predicting blast loads around the building structures in different blast scenarios． With the development of puter science， with the improvement of the finite element model and the progress of the load application method， the direct simulation method might bee an accurate and efficient way in doing progressive collapse analysis of structural building under blast and impact loads. 。這類方法的可行性可以按照以下的方法進(jìn)行改： 1）開發(fā)新的有限單元，不僅僅要易于建立和計(jì)算，并且能夠描述復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)件特性，如非線性和動(dòng)力特性； 2）提出新的方法，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷爆炸周圍建筑結(jié)構(gòu)的不同的爆炸情景。它運(yùn)用深厚的爆炸荷載分布理論來定義爆炸荷載然后把它們直接作用在結(jié)構(gòu)上。從中可以看出， DYN方法給出了合理的鋼筋混凝土框架在臨界沖擊荷載作用下倒塌預(yù)測(cè)值。圖 5給出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的布置和爆炸位置。這種方法與其他直接模擬方法的主要區(qū)別是爆炸的初值和沖擊波的傳播不是直接建模的。在連續(xù)性分析中，一個(gè)在建模過程中合理的簡(jiǎn)化，比如用簡(jiǎn)單的單元來代表復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能，不會(huì)影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)可能會(huì)顯著的減少模型大小。對(duì)波音 767客機(jī)撞擊北塔的模擬；撞擊泄漏的燃料燃燒造成的北塔強(qiáng)度和剛度的衰減；最后，重力作用引起的北塔連續(xù)倒塌。樓板和屋頂用 AUTODYN殼求解器來建模。 世界貿(mào)易中心倒塌分析 Quan和 Brinbaum用 AUT0DYN 3D計(jì)算機(jī)程序?qū)κ澜缳Q(mào)易中心北塔進(jìn)行了沖擊和倒塌的計(jì)算機(jī)三維模擬，用數(shù)值的方式重現(xiàn)了 9月 11 日世界貿(mào)易中心北塔整個(gè)受沖擊和倒塌的過程。為了導(dǎo)出準(zhǔn)確的材料參數(shù)，需要先做很多的實(shí)驗(yàn)。實(shí)際損壞和數(shù)值模擬的結(jié)果的很好的一致性，證明了細(xì)致化的結(jié)構(gòu)、材料和爆炸效應(yīng)模擬對(duì)于這種分析是必需的，并且是現(xiàn)今唯一能夠成功的進(jìn)行的對(duì)整個(gè)建筑的完整倒塌分析的方式。分析考慮了沖擊波激起的氣流產(chǎn)生的唯一的荷載。圖 1表現(xiàn)了這座建筑 物的結(jié)構(gòu)和爆炸位置。在這個(gè)部分，我們會(huì)列出直接模擬法在建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌分析方法中的幾種典型的應(yīng)用，每種都有各自的特點(diǎn)。 建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌分析方法 在這個(gè)部分，現(xiàn)今在文獻(xiàn)中可以找到的結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌分析方法分為兩類，直接模擬法和交替荷載路徑法。在最近的干物上，當(dāng)前在文獻(xiàn)資料中找得到的關(guān)于 連續(xù)倒塌的分析方法被重新審閱。因?yàn)檫B續(xù)倒塌的災(zāi)難性特點(diǎn)，和為 了抵抗它而潛在的建造和改造建筑物的高額費(fèi)用，所以連續(xù)倒塌分析方法是絕對(duì)必要且可信的。建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌可能由一系列的意外和人為的因素造成，比如：錯(cuò)誤的建造順序，偶然過載造成的局部失效，爆炸和地震造成的關(guān)鍵組件的損壞。人們廣泛討論它們的適宜性、適用性和可靠性。因?yàn)檫B續(xù)倒塌的災(zāi)難性特點(diǎn)，和為了抵抗它而潛在的建造和改造建筑物的高額費(fèi)用，所以連續(xù)倒塌分析方法是絕對(duì)必要且可信的。對(duì)于一個(gè)經(jīng)濟(jì)的，安全的，能夠抵抗沖擊負(fù)載作用下連續(xù)倒塌的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，連續(xù)倒塌分析是必不可少的。在最近的干物上，當(dāng)前在文獻(xiàn)資料中找得到的關(guān)于連續(xù)倒塌的分析方法被重新審閱。其含義為一個(gè)或者一組關(guān)鍵承重構(gòu)件的失效造成周圍構(gòu)件的失效和部分或者 是整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌。對(duì)于一個(gè)經(jīng)濟(jì)的，安全的，能夠抵抗沖擊負(fù)載作用下連續(xù)倒塌的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，連續(xù)倒塌分析是必不可少的。 目前可行的結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌分析方法可以被大致分為兩類：直接模擬法，這種方法直接模擬了使結(jié)構(gòu)破壞和建筑物倒塌的爆炸荷載效應(yīng)，和非耦合交替荷載路徑法，這種方法通過模擬由于移除關(guān)鍵承重構(gòu)件造成的不同水平的損壞來對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。我們最近也提出了剛剛完成的關(guān)于鋼筋混凝土框架在爆破荷載下的連續(xù)倒塌新的分析方法。大多數(shù)爆炸和沖擊造成的材料非線性反應(yīng)和動(dòng)力效應(yīng)還有損壞都被包括在這種模擬當(dāng)中。在這項(xiàng)分析當(dāng)中，用 3維固體構(gòu)件（包括鋼筋混凝土柱，梁和砌體墻）組裝成這座建筑物的模型。第二階段包括建筑與爆炸產(chǎn)生的沖擊波之間的效應(yīng)和相互作用。數(shù)值結(jié)果和恐怖襲擊之后拍攝的照片比較可以看出：數(shù)值分析準(zhǔn)確的重現(xiàn)了在爆炸荷載作用下建筑的倒塌過程。可是，要達(dá)到這種準(zhǔn)確度是要花費(fèi)很大的代價(jià)的。因此，這是非常費(fèi)時(shí)，而且需要有淵博知識(shí)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)，損傷力學(xué)，動(dòng)態(tài)材料性能和計(jì)算技能。所有圍墻上以及中央核心中的柱都被簡(jiǎn)化，以梁?jiǎn)卧獊砟M，而非使用固體元素或殼單元。 完整的模擬包括四個(gè)部分：靜力平衡計(jì)算得到初步壓力和重力引起的應(yīng)變 。計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)北塔遭受撞擊和倒塌的科學(xué)合理的、真實(shí)的、可行的方案可以通過數(shù)值模擬得到。 DYN法分析鋼筋混凝土框架連續(xù)倒塌 Hao et ai提出了基于連續(xù)損傷力學(xué)理論的 DYN方法。分析利用的是用戶自定義副程式的LS． DYNA計(jì)算機(jī)程序。 圖 6中顯示了 DYN分析方法得到的結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的數(shù)值結(jié)果。 上面提到 DYN方法最為巨大的改進(jìn)是沖擊波和建筑結(jié)構(gòu)之間的相互作用，最初的爆炸和沖擊波傳播并不需要直接模擬。因此，它不適用于實(shí)際工程