RC框架结构抗连续倒塌性能分析与可靠度评估

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本文主要采用拆除构件法分析抽除角柱、纵向边柱、横向边柱以及内柱四种工况下的RC框架结构抗连续倒塌性能,并将弹性与塑性结果进行对比,说明目前采用的GSA导则线性分析结果比较保守。同时论文在塑性极限分析基础上评估框架结构可靠度并以此量化剩余结构的鲁棒性。(1)本文应用结构有限元分析软件SAP2000对满足我国设计规范要求的钢筋混凝土框架结构进行线弹性分析,对比了框架梁跨度、抗震等级以及移柱的位置对发生初始抽柱破坏的剩余框架结构抗连续倒塌能力的影响。(2)为了避免产生比较保守的结果,论文提出一种塑性极限荷载分析方法,旨在采用楼板极限荷载评估框架结构在发生初始破坏之后的抗连续倒塌能力。由于这种方法以梁板联合破坏机构为基础,考虑了楼板的有利作用,比现阶段未考虑楼板的方法更加准确。实际上,结构在拆除内柱时,四周固支的楼板会提供压力薄膜作用与拉力薄膜作用,能够显著提高结构的承载能力。(3)采用塑性极限分析方法,在拆除内柱时并没有考虑框架梁的悬链性效应,导致塑性计算内柱工况下的结果并不十分精确。论文通过悬索阶段的直线机制以及曲线机制受力模型推导约束梁的悬索抗力曲线,采用现阶段20个约束梁的实验塑性铰转角,近似统计出一个悬索阶段的转角,以此计算两种机制受力模型下的悬索抗力,并进行对比。(4)为了评估结构在发生初始破坏之后剩余结构的鲁棒性,论文在结构体系可靠度的基础上,计算框架结构在拆除关键构件之后的条件倒塌概率,根据剩余结构的整体抗连续倒塌性能与可靠度之间的关系提出了一种结构鲁棒性的量化指标。
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