装配式斜支撑节点钢框架抗连续倒塌能力评价

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随着国民经济的快速发展和城镇化速度的不断加快,我国房地产产业持续高速发展,住宅产业化的要求不断提高。近几年钢铁行业产能过剩,提升国内钢结构绿色建筑的比重,被认为是一个以上下游联动升级来化解钢铁产能过剩的积极途径。装配式钢结构适用于工业化生产,而且符合国家倡导的环境保护政策,因而具有良好的应用前景。自美国911事件后,结构抗连续倒塌问题成为工程界研究的重点,然而国内外对于结构抗连续倒塌的研究主要集中在混凝土结构上。钢结构中抗连续倒塌研究主要集中在普通钢框架和大跨度钢结构上。本文对装配式斜支撑节点钢框架结构进行抗连续倒塌能力评价方法研究,并对某九层装配式斜支撑节点钢框架工程实例进行抗连续倒塌能力评价。以某九层装配式斜支撑节点钢框架结构为工程背景,从装配式钢结构抗连续倒塌能力评价方法、装配式钢结构工程实例抗连续倒塌能力评价和结构抗连续倒塌规范线性静力分析方法三个方面对装配式斜支撑节点钢框架结构的抗连续倒塌能力评价进行了研究。首先介绍了连续倒塌问题的起源以及基本概念和基本特点,连续倒塌在国内外的研究历史和现状,装配式斜支撑节点钢框架结构的基本特点以及研究现状。然后介绍了结构抗连续倒塌的能力评价方法,根据日本抗连续倒塌标准《高冗余度钢结构倒塌控制设计指南》中的简易评价方法,针对文中装配式斜支撑节点钢框架结构,对该评价方法中的能力评价指标提出了改进建议,并通过一组4跨5层装配式斜支撑节点钢框架结构的数值算例对改进评价指标的适用性进行了论证。接下来利用有限元程序SAP2000采用静力非线性方法对某九层装配式斜支撑节点钢框架结构进行极限承载力分析,采用动力非线性方法进行详细的连续倒塌分析。根据分析结果,利用改进的结构抗连续倒塌能力评价方法对该结构的抗连续倒塌能力进行评价,评价结果表明文中装配式斜支撑节点钢框架结构拆除角柱工况下剩余结构抗连续倒塌能力最好,拆除内中柱剩余结构抗连续倒塌能力相对较差,桁架梁在结构抗连续倒塌分析中承载力储备要高于柱构件。最后分别利用美国抗连续倒塌规范GSA2003、Do D2013以及中国的《高层建筑混凝土结构技术》中的连续倒塌分析方法对该九层装配式钢结构进行基于静力线性分析的抗连续倒塌能力评价,比较各个规范中抗连续倒塌静力线性分析方法的特点。
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