基于能量法的RC结构抗连续倒塌性能分析方法研究

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抗连续倒塌设计的主要目标是防止建筑结构在局部破坏发生后引发大范围破坏甚至倒塌。“911事件”以来,抗连续倒塌设计问题已成为目前工程界的研究热点。由于该问题涉及到非线性、接触、碰撞等复杂因素,相关的研究工作还不够深入具体,对结构的抗连续倒塌性能尚缺少可靠、实用的评价方法。本文对RC框架结构和板柱结构的抗连续倒塌性能评价方法进行了系统的研究,主要研究工作和成果如下:(1)钢筋混凝土(RC)框架结构和板柱结构的抗连续倒塌设计力学机制和抗力分布规律的研究分析。基于钢筋混凝土材料本构模型及纤维梁单元、分层壳单元理论,分别建立了符合我国规范设计要求的典型钢筋混凝土框架结构和板柱结构的数值分析模型。分别对模型采用非线性动力拆除构件法进行分析,研究了结构的抗连续倒塌性能及整个动力过程中结构的力学机制和抗力分布规律。为结构抗连续倒塌设计方法进一步研究提供了理论依据。(2)基于子结构模型和能量法的RC框架结构和板柱结构抗连续倒塌性能评价方法。利用能量法,分别基于理想的集中塑性铰模型和塑性铰线模型,建立了框架结构和板柱结构抗连续倒塌性能分析的理论框架,推导出结构抗连续倒塌性能评价指标和计算公式。通过算例验算验证了所提出的抗连续倒塌性能评价方法和计算公式的可靠性和有效性。为抗连续倒塌设计进一步的工程应用提供了理论依据和计算方法。
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