【正文】 計理念 ， 一種是改變傳力途徑設計方法 ； 另一種是提高建筑物專門抗力方法。該文最后指出 ， 像鋼結構或現(xiàn)澆混凝土框架這樣的超靜定結構體系 ， 在炸彈襲擊下通?？梢杂行У倪M行荷載重分配從而阻止建筑物發(fā)生連續(xù)倒塌。研究了初始損傷、結構的初始條件等因素對爆炸荷載作用下鋼筋混凝土框架結構連續(xù)倒塌過程的影響。因此有必要對國外規(guī)范拉結力設計法的基本原理及其不足進行分析。 （ 4）未 建立與建筑物重要性相對應的安全等級分類 意外事件的發(fā)生是一個小概率事件 ， 因而對所有的建筑都進行抗連續(xù)倒塌設計是不合理的 ， 也是不經濟的。 （ 4） 對一棟按現(xiàn)有規(guī)范設計的 6 層型鋼混凝土框架結構進行抗連續(xù)倒塌能力評價 ， 通過分析不同板厚條件下結構的抗連續(xù)倒塌能力得到板厚對于結構抗 連續(xù)破壞的影響。空腹式型鋼比較節(jié)省鋼材 ， 但加工量大 ， 制作工序多 ， 費用高 ， 抗震性能比普通鋼筋混凝土構件稍好 ，但比實腹式構件較差 ， 因此運用相對較少 [2]。 （ 2） 型鋼在澆筑混凝土之前已形成鋼結構，且具有較大的承載能力，能承受構件自重和施工荷載，因而無需設置支撐，可將模板直接懸掛在型鋼上，這樣可以降低模板 費用，加快施工速度。 （ 2） 與鋼筋混凝土結構相比 ,型鋼混凝土結構由于在截面中配置了型鋼 ,使構件的承載能力、剛度大大提高 ,因而大大減小了構件的截面尺寸。一般來說，如果結構的最終破壞狀態(tài)與初始破壞不成比例，即可稱之為連續(xù)倒塌。 （ 4） 基礎的失效。 ① Building Regulations 由于 1968 年 Ronan Point 公寓倒塌事件，英國成為最早對建筑結構進行連續(xù)倒塌問題進行研究和抗連續(xù)倒塌設計的國家。但是，可以通過合理的設計來限制結構的局部倒塌，防止或降低連續(xù)倒塌的風險。此外，在《建筑抗震設計規(guī)范》 (GB500112021)第 條中提到：“應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；應避免部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震承載能力或對重力荷載的承載力”。研究表明：對于充分考慮地震作用進行設計的結構，結構本身已具備較好的整體性和延性，能 一定程度上抵御連續(xù)倒塌的發(fā)生。其中非線性動力拆除構件法最為準確，考慮了材料和幾何非線性的影響以及動力效應，但是計算最為復雜、計算量大；線性靜力拆除構件法最為簡單方便，但是需要給出可靠的設計參數(shù)。 推覆分析能考慮結構的材料非線性和幾何非線性 ， 相對于線彈性靜力分析 ， 其分析結果更為可信 。這類問題的解決通常有兩種途徑：一是引入簡化假設，將方程和邊界條件簡化為能處理的問題，從而得到它在簡化狀態(tài)下的解答。單元則表示了一組節(jié)點自由度間相互作用的數(shù)值、矩陣描述。由于單元本身可以有不同形狀，所以對幾何形狀復雜的問題都可以方便地離散化。 （ 3）單元特性分析 確定了單元位移模式之后，即可進行以下三方面工作： ① 利用幾何方程（應變位移關系）將單元中任一點的應變用待定結點位移來表示。 SAP2021 是由美國 Computers and Structures Inc.(CSI) 公司開發(fā)研制的通用結構分析與設計軟件。 （ 3） SAP2021 是一個集成化的分析設計軟件，它在結分析運算之后，可以進行結構的設計，包括：鋼框架設計、混凝土框架設計、鋁框架設計、冷彎框架設計。 為準確的確定結構的抗連續(xù)倒塌能力，拆除構件設計方 法有兩個關鍵問題需要解決 : （ 1） 結構倒塌過程的復雜性。 （ 2） 初始破壞構件的不確定性。 （ 3） 通過以上分析，本模型設計資料如下： 混凝土采用 C35 等級；鋼材采用 Q235 等級。 M。 圖 橫向截面最大彎矩圖 鄭州大學學士學位論文 局部失效作用下 SRC 框架抗連續(xù)倒塌建模分析 24 圖 縱向構件最大彎矩圖 圖 框架變形圖 鄭州大學學士學位論文 局部失效作用下 SRC 框架抗連續(xù)倒塌建模分析 25 （ 3） 拆除短邊中柱 拆除短邊中柱后，對比框架中各截面彎矩，可以得到 橫向 截面 彎 矩最大截面 如圖 ，通過與構件抵抗彎矩對比，并考慮適當放大系數(shù)可知， 構件沒有破壞。變形圖如圖 所示。破壞減輕 [14]。破壞大大減輕。 圖 橫向構件截面最大彎矩圖 鄭州大學學士學位論文 局部失效作用下 SRC 框架抗連續(xù)倒塌建模分析 28 圖 圖 鄭州大學學士學位論文 局部失效作用下 SRC 框架抗連續(xù)倒塌建模分析 29 （ 5） 拆除內部中間柱子 拆除內部中間柱子后，通過對比各橫向截面 彎矩，得到彎矩最大 截面 彎矩圖 如圖 ，1—5 層邊框節(jié)點處彎矩均大于抵抗彎矩的 2 倍，所以這些構 件全部破壞，整體發(fā)生破壞。縱向截面 中彎矩最大截面 如圖 所示 ，由圖看出，縱向截面框架梁中間節(jié)點第一層至第二層彎矩大于 倍梁抵抗彎矩，發(fā)生破壞。 M； KJZ2： My= KN將理論知識與有限元軟件相結合 ， 運用恰當?shù)姆治龇椒?， 有效結合計算機應用軟件 ， 對結構連續(xù)性倒塌的全過程進行模擬 ， 并加以分析 ， 是業(yè)界研究的熱點。就我國目前工程實踐情況而言，宜可參考此類做法。一般結構抗風、抗震等防災設計中，考察的是整個完好結構抵御災害荷載的能力。其分析精度，尤其是動力分析的精度使它保持著業(yè)界標準的地位。求出位移后，可以進一步計算應力（或內力），并用數(shù)表或圖形方式輸出整 理后的結構，在此基礎上再結合具體問題進行結構設計。 有限單元法分析的基本過程： 鄭州大學學士學位論文 局部失效作用下 SRC 框架抗連續(xù)倒塌建模分析 18 （ 1）機構的離散化 所謂離散化是指將待分析的結構用選定的單元形式劃分成有限個單元體，把單元的一些指定點設為連接相鄰單元的結點，以單元的集合體來代替原結構。這樣，未知場函數(shù)在單元內各個結點的數(shù)值就成為新的未知量（即自由度），從而使一個連續(xù)的無限自由度問題變成離散的有限 自由度的問題。有限元模型是真實系統(tǒng)理想化的數(shù)學抽象，它由一些簡單形狀的單元組成，單元之間通過節(jié)點連接，并承受一定荷載。 其中 拆除構件法還可細分為線性靜力拆除法，非線性靜力拆除法，線性動力拆除法和非線 性動力拆除法，其中比較常用的是線性靜力拆除法和非線性動力拆除法，本文采用線性靜力拆除法，靜力分析時 把荷載乘以一個動力增大系數(shù)來考慮動力效應的影響。 （ 2） 非線性靜力分析 非線性靜力推覆分析目前廣泛用于結構的地震反應分析 ， 它能較好地考察結構塑性鉸的發(fā)展過程及抗震能力 。同時規(guī)范允許設計者根據(jù)實際需要，自行確定拆除構件的規(guī)模和部位。 ② 利用剩余結構的抗連續(xù)倒塌能力實現(xiàn)設計目標的難度較大或代價較大的情況。 ④ 美國國防部 DoD2021 / 2021 / 2021 DoD2021（ DoD， 2021）也是一部抗連續(xù)倒塌設計專業(yè)規(guī)范，除鋼結構和混凝土結構抗連續(xù)倒塌設計內容外，還包含石結構、木結構以及冷彎薄壁型鋼結構的相關抗連續(xù)倒塌設計方法；在設計方法上， DoD2021 除拆除構件法外還采用了拉結強度法 [7]。 （ 3） 美國規(guī)范 ① 美國混凝土協(xié)會 ACI 31808 ACI31808（ ACI, 2021）沒有提供抗連續(xù)倒塌的直接設計方法，它通過保證結構延性和整體性的構造措施來增強結構的抗連續(xù)倒塌能力，主要包括鋼筋的安放位置、連續(xù)性、連接和錨固要求等。 British Standard 是各種具體的設計規(guī)范，其內容詳細，對設計分析方法、設計參數(shù)、構造要求等均作出了詳細的規(guī)定。 （ 2） 由于地震、火災和颶風等偶然荷載作用 ， 在這些偶然荷載作用下 ， 結構進入非彈性大變形 ， 構件失穩(wěn) ， 傳力路徑失效引起連續(xù)倒塌。構件在各種體系中應用的一般方式為 ： （ 1） 型鋼混凝土純框架或支撐框架結構 ； （ 2） 型鋼混凝土框架 （ 框筒 ） 型鋼或鋼筋混凝土剪力墻 （ 核心筒 ） 結構 ； （ 3） 地下室或底部若干層采用型鋼混凝土 ， 上部采用鋼結構 ； （ 4） 地下室或底部若干層采用型鋼混凝土 ， 上部采用鋼筋混凝土結構 ； （ 5） 框架柱采用型鋼混凝土 ， 梁采用鋼或鋼筋混凝土 ； 鄭州大學學士學位論文 SRC框架結構的特性分析 10 （ 6） 在 一般剪力墻和筒體 、 剪力墻中采用型鋼混凝土剪力墻。同時由于型鋼外包混凝土 ,可以防止鋼構件的局部屈曲 ,提高了鋼構件的整體剛度 ,顯著改善了鋼構件出平面扭轉屈曲性能 ,使鋼材的強度得以充分發(fā)揮。 SRC 結構特點 （ 1） 型鋼混凝土構件比同樣外形鋼筋混凝土構件的承載能力高出一倍以上，因而可以減小構件截面尺寸，增加使用面積和降低層高。實腹式型鋼 ， 經濟適用 ，簡便易制作 ， 延性及抗震性能良好 ， 承載能力大 ， 目前實腹式構件被廣泛使用。本文針對這一現(xiàn)象，依次移除第一層長短邊中柱、角柱、結構內部中柱等構件，通過建模分析，得到每種破壞下的結構反應，從而得到結構的關鍵構件。 （ 3） 未考慮樓板有利作用 現(xiàn)行國外規(guī)范在分析結構抗連續(xù)倒塌能力時，僅考慮了梁、柱組成的框架作用，而樓板并不計算在內。有些研究發(fā)現(xiàn)即使?jié)M足現(xiàn)行拉結強度規(guī)定，結構在抵御連續(xù)倒塌方面仍然具有明顯的弱點。 （ 3）王寶勇 (2021)運用能量法原理，建立相應有限元模型，對三層和六層框架結構分六度設防和 八度設防按失效柱子的四種位置共十六種情況進行了仿真計算，模擬了框架結構在爆炸作用下的破壞過程，并選取不同抗震設計參數(shù)，研究參數(shù)對框架結構倒塌過程造成的影響。具備當?shù)乜拐鹨蠖M行的結構設計能夠在爆炸發(fā)生時對建筑物提供保護作用。因此 ， 在這種極限狀態(tài)下對結構進行分析時 ， 應當采用合適的荷載安全系數(shù)以用于分析結構發(fā)生連續(xù)倒塌的可能性 ， 同時考慮鄭州大學學士學位論文 前言 4 倒塌荷載和部分活荷載的作用以及強度折減系數(shù)。 （ 2） Edgar and Bruce ”Design Methods for Redueing the Risk of progressive CollaPse in Buildings” 1977 一 1978 年 和 分析了建筑物連續(xù)倒塌的原因及其防范措施，從概念上對防止發(fā)生連續(xù)倒 塌的方法進行了分類：控制偶然事件的發(fā)生；間接設計方法；直接設計方法。第三個階段，起始標志為 2021 年 9 月 11 日世貿中心倒塌事件和五角大樓局部倒塌事件。國際上涌現(xiàn)了很多比較成熟的大型通用有限元分析軟件，如 SAP2021， ANSYS 等，研究者們可以 利用這些軟件進行分析設計。向前回顧，在 2021 年，紐約世貿中心受到飛機撞擊，發(fā)生連續(xù)性倒塌，帶來了巨大的人員和財產損失（見圖 ）??自英國倫敦 Ronarl Point 公寓連續(xù)倒塌事件后，地震、爆炸等偶然事件的多發(fā)已然成為嚴重威脅公共安全的重要問題 ， 如果剩余結構不能有效承擔結構初始破壞和損傷造成的不平衡荷載或內力變化，剩余結構就會進一步發(fā)生破壞，這種破壞可能引發(fā)多米諾骨牌式的連鎖反應，導致破壞在結構系統(tǒng)內不斷發(fā)展，從而造成結構的嚴重破壞 甚至整個結構的倒塌，將會造成嚴重的人員傷亡和財產損失，這使人們不得不開始關注結構的完整性和防止結構發(fā)生連續(xù)倒塌的問題。 通過與RC 框架結構 的抗連續(xù)倒塌和不同板厚條件下結構抗連續(xù)倒塌 的對比分析，得到了本文的相關結論。本文通過對比各國的相關規(guī)范，得到各國對抗連續(xù)倒塌的研究現(xiàn)狀，從而提出本文研究的主要內容。 SRC frame。由此而產生的對于建筑結構的設計安全性要求也在不斷地提高。 意義 結構設計的首要目的是滿足安全要求，隨著經濟發(fā)展水平的提高，意外事件的發(fā)生頻率將會大增，結構在其使用壽命期內遭受非常規(guī)加載的可能性將大大增加。只是非常令人遺憾的是，歷次規(guī)范中的條款都是定性的指導方針，留給工程專家們一個自由來表達各種可能的不同解釋，沒有形成統(tǒng)一的標準和認識。 1975 年他們以一個汽車制造車間為研究對象 ， 探討了建筑物連續(xù)倒塌問題。 （ 4） Felix ,Richard 和 William ”progressive Collapse: office Building in Moscow” 1989 年美國的 Felix ,Richard 和 William 在對莫斯科的美國大使館發(fā)生連續(xù)倒塌的風險進行調查分析以后 ，完成了這篇文章， 該文詳細介紹了評估建筑物連續(xù)倒塌的靈敏度的標準方法。指出結構設計時應考慮建筑物遭到炸彈襲擊局部失效以后 ， 能有效的再分配荷載 ,以防止連續(xù)倒塌 。提出了一種改進的 GSA 結構連續(xù)倒塌分析方法，