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在结构设计过程中,为了保证结构在地震、爆炸、撞击、火灾等偶然荷载作用下具有足够的安全性和稳定性,防止由此造成巨大的人员伤亡和经济损失,近年来冗余度理论在实际工程中的应用受到越来越多结构设计人员和国内外学者的关注,在此实际工程背景下本文主要做了以下研究: 本文首先论述了目前国内外关于冗余度理论研究的一些成果,以及一些典型的工程事故案例,通过各个实际工程案例的对比与分析,说明了冗余度理论在实际工程应用中的重要性与紧迫性。为了更加全面的了解冗余度理论在实际工程中的应用,严格按照我国规范设计了一榀钢筋混凝土框架结构模型。针对同一榀框架结构模型,结合冗余度理论在结构模型中增加冗余构件,并通过改变冗余构件在结构中的布置方式、截面大小、材料属性形成不同的框架结构模型,利用中国建筑科学研究院推出的PKPM结构设计软件进行结构计算,根据计算结果对比分析了冗余构件添加后对结构抗震性能的影响。研究结构表明:与纯框架结构相比,冗余构件的添加能够显著提高结构的抗侧刚度、承载力和延性;双向交叉布置冗余构件的方式更能显著提高结构的抗震性能;冗余构件截面尺寸越大结构抗侧刚度提高越显著,但由此产生的工程造价和施工难度也越大。为了更加深入的了解冗余构件对结构抗震性能的影响,另设计一榀带冗余构件的框架结构模型,利用ANSYS有限元软件进行地震作用下的有限元分析。结构鲁棒性是近年来许多学者和结构设计人员热议的话题之一,而结构的连续性倒塌问题便是其中的特例。为此,设计了一榀钢筋混凝土框架结构,通过移除不同位置的柱、改变层数、柱距等参数来分析结构发生连续倒塌的可能性。通过对比分析,得出一个本质性的结论:结构冗余度越高,结构具备更多的荷载传递路径,结构发生连续倒塌破坏的风险越小。