高層建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)雙柱失效的抗連續(xù)倒塌研究.pdf

1、伴隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國的建設(shè)技術(shù)水平有了很大程度的提高，高層建筑越來越多，建筑結(jié)構(gòu)較之于以前的情況更加地復(fù)雜化和大型化。與此同時，結(jié)構(gòu)是否能夠保證具有足夠的安全性能來抵抗外界的各種作用因素就更為重要了。建筑在漫長的使用過程中，可能會遭受偶然荷載的作用，如爆炸、撞擊、人為的恐怖襲擊等非自然災(zāi)害和地震、海嘯等自然災(zāi)害，在這種災(zāi)害情況下，結(jié)構(gòu)可能局部破壞失效進(jìn)而發(fā)生連續(xù)倒塌破壞，這不僅可能造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，而且還可能帶來慘重的人員傷

2、亡，同時還可能產(chǎn)生惡劣的社會影響。實際建筑結(jié)構(gòu)在遭受意外荷載的情況下，是否能夠保證不會發(fā)生連續(xù)倒塌破壞，建筑結(jié)構(gòu)是否具有足夠的安全性，是一個很重要的問題。
　　1968年英國公寓“Ronan Point”連續(xù)倒塌破壞事件使此種破壞問題引起了世界的關(guān)注，美國、英國等國家首先對此問題進(jìn)行了應(yīng)對，對連續(xù)倒塌問題提出了概念性的分析，對建筑結(jié)構(gòu)遭受意外荷載情況下防止發(fā)生連續(xù)倒塌的設(shè)計方法進(jìn)行了研究。英國提出了考慮意外荷載的要求，美國提出了轉(zhuǎn)

3、變途徑法和局部抗力增強法，并相繼針對連續(xù)倒塌問題對各自的規(guī)范進(jìn)行了補充應(yīng)對，而且這方面的研究也一直步步深入。在專家們進(jìn)行抗連續(xù)倒塌研究的數(shù)十年來，全世界的各個國家又陸續(xù)出現(xiàn)了多起重大的嚴(yán)重倒塌事件，對經(jīng)濟、社會都產(chǎn)生了很大的影響，抗連續(xù)倒塌在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性日益得到土木工程界的關(guān)注。
　　幾十年來，中國國內(nèi)也發(fā)生了多起嚴(yán)重的連續(xù)倒塌破壞事件。隨著國內(nèi)一些土木專業(yè)的專家對結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計越來越多的關(guān)注和研究，成果越來越多;近年，

4、我國在規(guī)范中加入了抗連續(xù)倒塌的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，包括結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造措施、受力計算等方面的要求。
　　抗連續(xù)倒塌的計算分析方法可以分為四種，分別為線性靜力方法、線性動力方法、非線性靜力方法和非線性動力方法;本研究中逐個考察對比了這四種方法。
　　國內(nèi)和國外設(shè)計規(guī)范中抗連續(xù)倒塌的拆除構(gòu)件設(shè)計方法，是對整體結(jié)構(gòu)依次假想一個結(jié)構(gòu)周邊的豎向受力構(gòu)件或者底層內(nèi)部豎向受力構(gòu)件失效，考察剩余結(jié)構(gòu)能否不倒塌;也就是說，他們針對的是某一個構(gòu)件失效而

5、產(chǎn)生的連續(xù)倒塌破壞。但是實際結(jié)構(gòu)在遭受偶然荷載情況下，可能會發(fā)生兩根甚至三根柱子同時失效的情況，如何防御這可能導(dǎo)致的連續(xù)倒塌？現(xiàn)行規(guī)范中抗連續(xù)倒塌的計算分析方法沒有考慮這種兩根或三根柱同時失效的情況，這就形成了防御的漏洞。
　　本文應(yīng)用有限元軟件計算兩根柱子同時失效的結(jié)構(gòu)能否避免連續(xù)倒塌，并計算一根柱子失效的結(jié)構(gòu)能否避免連續(xù)倒塌以做對比。研究表明，拆除結(jié)構(gòu)中兩根柱子進(jìn)行抗連續(xù)倒塌的有限元分析完全可行;兩根柱子失效對連續(xù)倒塌的影響和

6、一根柱子失效對連續(xù)倒塌的影響非常不同，按一根柱子失效對于抗連續(xù)倒塌的滿意計算結(jié)論并不意味著結(jié)構(gòu)完全能夠抗連續(xù)倒塌;局部抗力增強法的抗連續(xù)倒塌效果更好，盡可能避免結(jié)構(gòu)構(gòu)件失效是避免連續(xù)倒塌的最好辦法。
　　總之，我國在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010和高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2010中的抗連續(xù)倒塌對策是積極的進(jìn)步;但是，對整體結(jié)構(gòu)依次假想一個結(jié)構(gòu)周邊的豎向受力構(gòu)件或底層內(nèi)部豎向受力構(gòu)件失效，考察剩余結(jié)構(gòu)能否不倒