基于重要杆件失效网架结构连续倒塌动力试验研究 被引量：18

1

作者 丁北斗 吕恒林 +1 位作者 李贤 周列武 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期106-114,共9页

在网架结构模型中,基于杆件轴力与应变能变化响应的杆件重要性评估方法确定初始破坏杆件并引入失效装置,进行了基于杆件失效的结构连续性倒塌试验。在试验过程中,利用动态应变仪、拉线式位移和加速度传感器,获取网架结构模型因初始破坏... 在网架结构模型中,基于杆件轴力与应变能变化响应的杆件重要性评估方法确定初始破坏杆件并引入失效装置,进行了基于杆件失效的结构连续性倒塌试验。在试验过程中,利用动态应变仪、拉线式位移和加速度传感器,获取网架结构模型因初始破坏引发的动态过程总的应变、位移和加速度时程曲线,揭示网架结构连续性倒塌的破坏过程及破坏机制。仿真分析和试验结果表明,支座之间及其相邻腹杆是网架结构关键杆件,其初始破坏失效后,会造成网架结构的连续性倒塌,在实际设计过程中要加强其构件承载力。 展开更多

关键词 连续性倒塌:网架结构 重要杆件 初始破坏 失效装置 模型试验

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大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计 被引量：14

2

作者 李时 汪大绥 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期20-28,共9页

为了实现大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计目标,从结构体系布置的角度出发,对不同形式的大跨度钢结构,提出抗连续性倒塌设计的实用方法与措施:即对连续多榀平面桁架等平面结构体系,增设横向联系梁;对环向布置的结构体系,增设环形联系梁;... 为了实现大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计目标,从结构体系布置的角度出发,对不同形式的大跨度钢结构,提出抗连续性倒塌设计的实用方法与措施:即对连续多榀平面桁架等平面结构体系,增设横向联系梁;对环向布置的结构体系,增设环形联系梁;对弦支预应力结构,拆分传力路径。关于抗连续性倒塌分析方法,根据不同的体系特点,说明了静力线性法、静力非线性法及动力非线性法的适用范围,并导出了局部构件失效时的结构分析列式。基于动力非线性分析,提出了根据构件破坏前后结构刚度矩阵条件数变化系数η,来判断大跨度钢结构刚度矩阵病态程度的方法。通过3个工程实例验证了所提出的结构抗连续性倒塌概念设计措施及计算方法。 展开更多

关键词 大跨度钢结构 连续性倒塌 病态矩阵 条件数变化系数

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基于OpenSees的火灾下钢结构连续性倒塌分析 被引量：6

3

作者 姜健 Asif Usmani 李国强 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期1-5,共5页

主要研究了火灾下平面钢框架的连续性倒塌模式和机制。应用OpenSees软件,对某5跨8层平面钢框架结构模型进行数值分析,研究了荷载比、梁柱刚度比和火灾场景对结构倒塌模式的影响。结果表明,随着荷载比的增大,结构倒塌模式由侧向倾倒式倒... 主要研究了火灾下平面钢框架的连续性倒塌模式和机制。应用OpenSees软件,对某5跨8层平面钢框架结构模型进行数值分析,研究了荷载比、梁柱刚度比和火灾场景对结构倒塌模式的影响。结果表明,随着荷载比的增大,结构倒塌模式由侧向倾倒式倒塌变为整体下沉式倒塌;当梁柱刚度比较小时,由于梁的悬链性效应,使结构发生偏向受火开间的侧向位移直至倒塌(弱梁机制),当梁的刚度比较大时,破坏首先发生在框架底层柱,结构呈整体下沉式倒塌(强梁机制);火灾中水平和竖向分布易分别引起结构局部和整体的倒塌。 展开更多

关键词 OPENSEES 钢结构抗火 连续性倒塌 荷载比 梁柱刚度比 火灾场景

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竖向不规则框架结构连续性倒塌分析 被引量：4

4

作者 杜永峰 包超 李慧 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期229-234,共6页

国内外学者利用非线性静力方法进行结构倒塌分析时,研究对象主要集中在规则的结构形式,而针对大量出现的造型独特的竖向不规则建筑的倒塌研究还相对较少。本文基于拆除构件法,利用SAP2000结构有限元软件,对竖向不规则多层框架结构进行... 国内外学者利用非线性静力方法进行结构倒塌分析时,研究对象主要集中在规则的结构形式,而针对大量出现的造型独特的竖向不规则建筑的倒塌研究还相对较少。本文基于拆除构件法,利用SAP2000结构有限元软件,对竖向不规则多层框架结构进行了基于非线性静力Pushdown方法的抗连续性倒塌研究。分别研究了拆除同一结构中不同部位构件、不同层数塔楼结构中相同部位构件后剩余结构的承载力变化情况,研究结果表明:拆除竖向承重柱后的剩余结构承载力,随着上部塔楼层数的增加以及拆柱位置的上升而出现不同程度的降低;加强裙楼顶部水平向承重构件,可以使塔楼底部构件破坏后的剩余结构更好地发挥悬链线机制,并防止剩余结构发生无明显征兆的连续性倒塌。 展开更多

关键词 竖向不规则 框架结构 连续性倒塌 非线性静力方法(Pushdown method)

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基础隔震结构连续性倒塌的非线性动力分析 被引量：4

5

作者 杜永峰 谈志鸿 +2 位作者 包超 朱翔 宋翔 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2015年第3期38-43,共6页

基于备用荷载路径法,以基础隔震结构体系为研究对象,采用非线性动力分析方法分别对底层框架柱和隔震支座意外失效时剩余结构连续倒塌情况进行分析。同时,根据性能化设计评估方法 FEMA356中塑性铰力与位移关系曲线提出了反映受损结构抗... 基于备用荷载路径法,以基础隔震结构体系为研究对象,采用非线性动力分析方法分别对底层框架柱和隔震支座意外失效时剩余结构连续倒塌情况进行分析。同时,根据性能化设计评估方法 FEMA356中塑性铰力与位移关系曲线提出了反映受损结构抗倒塌性能的评价指标。研究表明,利用结构性能化指标可以较为准确地评判剩余结构的连续倒塌形态;且隔震支座失效对剩余结构造成的影响弱于底层框架柱失效所造成影响,但两种失效情况所引起剩余结构的响应趋势是一致的。 展开更多

关键词 连续性倒塌 基础隔震结构 备用荷载路径 非线性 动力分析

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钢框架结构抗连续性倒塌性能试验研究 被引量：3

6

作者 张雷 李泓昊 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期687-691,共5页

为了研究钢框架结构在中柱失效工况下的抗连续性倒塌性能,进行缩尺比为1∶3的单层三维钢框架结构准静态连续性倒塌试验.采用备用荷载路径法,对中柱施加竖向集中荷载直至结构体系发生钢材断裂等严重破坏,以模拟结构的倒塌过程.观测结构... 为了研究钢框架结构在中柱失效工况下的抗连续性倒塌性能,进行缩尺比为1∶3的单层三维钢框架结构准静态连续性倒塌试验.采用备用荷载路径法,对中柱施加竖向集中荷载直至结构体系发生钢材断裂等严重破坏,以模拟结构的倒塌过程.观测结构失效模式以及分析中柱竖向位移与所施加集中荷载的关系,研究结构体系的抗连续性倒塌性能.利用试验数据探讨2种抗连续性倒塌力学机制,即弯曲效应和悬链线效应对钢框架结构鲁棒性的贡献.试验结果表明,结构体系表现出良好的延性和较高的承载力,在中柱突然失效的情况下并没有发生连续性倒塌的风险.在加载初期,弯曲效应是结构抵抗连续性倒塌的主要力学机制;尽管随着中柱竖向位移的增大,悬链线效应对结构竖向抗力的贡献逐渐增大,并在加载后期超越弯曲效应,成为主要的抗连续性倒塌力学机制,但是弯曲效应对结构的抗倒塌能力的贡献始终显著.此外,梁柱节点形式对弯曲效应和悬链线效应的发展具有决定性作用. 展开更多

关键词 连续性倒塌 钢框架结构 弯曲效应 悬链线效应

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支撑布置对火灾下钢框架结构抗连续性倒塌性能影响研究 被引量：3

7

作者 姜健 李国强 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期394-398,共5页

研究了支撑布置对火灾下钢框架结构抗连续性倒塌性能的影响。考虑水平和竖向两种支撑布置形式,前者沿水平向布置在结构顶部,后者布置在结构各楼层,分别考虑其布置在结构边缘或者内部的情况。应用OpenSees软件对某7跨8层平面钢框架结构... 研究了支撑布置对火灾下钢框架结构抗连续性倒塌性能的影响。考虑水平和竖向两种支撑布置形式,前者沿水平向布置在结构顶部,后者布置在结构各楼层,分别考虑其布置在结构边缘或者内部的情况。应用OpenSees软件对某7跨8层平面钢框架结构模型进行了数值分析。结果表明,火灾下结构倒塌始于受火柱的屈曲,该局部破坏向周边传播,导致整体结构下沉式倒塌或侧向倾覆式倒塌。竖向支撑可有效抑制结构的侧向倒塌,但容易导致底层柱的依次屈曲,不建议单独使用;通过将竖向支撑布置在结构内部,可有效阻止破坏向周边结构传播;水平支撑通过平均分配各柱轴压力,有效抑制周边柱的压曲,但容易造成结构局部或是整体侧向倒塌;同时应用两种支撑可有效提高结构抗倒塌性能。 展开更多

关键词 支撑布置 水平支撑 竖向支撑 火灾 钢框架结构 连续性倒塌

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考虑腐蚀作用的钢框架结构连续性倒塌分析

8

作者 黄莺 李嘉晨 +2 位作者 朱彦飞 潘柳景泰 杜树 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第6期21-28,共8页

为研究大气环境长期作用下钢框架结构的抗连续性倒塌性能,建立钢结构时变腐蚀模型预测构件截面面积和力学性能随服役时间的退化情况,并以一栋处于Ⅲ级大气腐蚀环境中的多层钢框架建筑为研究对象,在服役期内的不同阶段对其进行Pushdown... 为研究大气环境长期作用下钢框架结构的抗连续性倒塌性能,建立钢结构时变腐蚀模型预测构件截面面积和力学性能随服役时间的退化情况,并以一栋处于Ⅲ级大气腐蚀环境中的多层钢框架建筑为研究对象,在服役期内的不同阶段对其进行Pushdown分析。将塑性荷载系数、极限荷载系数和最大竖向位移作为结构抗倒塌能力的评价指标,通过灵敏度分析得到不同材料参数对各指标的影响情况,并基于回归分析拟合评价指标随体积损失率的退化规律。结果表明:腐蚀会导致钢框架的承载力和延性发生退化,其中延性的劣化更加明显;承载力指标的退化主要归因于材料强度的降低和构件截面面积的减少,延性指标的退化主要与材料断裂应变的减小有关;评价指标与结构体积损失率之间有较强的线性关系,可基于此对其退化情况进行定性预测。 展开更多

关键词 钢框架结构 连续性倒塌 大气腐蚀 Pushdown分析 结构性能评估

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中小学框架结构教学楼抗连续性倒塌分析 被引量：1

9

作者 刘丽娜 徐勤 叶献国 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2013年第1期35-39,共5页

汶川地震和玉树地震造成大量建筑物倒塌和重大人员伤亡,结构的抗连续倒塌分析再次引起工程技术人员的重视。为了研究中小学教学楼在常规设计条件下是否具有抗连续倒塌能力,本文按照现行规范设计了两栋典型的抗震设防烈度分别为7度和8度... 汶川地震和玉树地震造成大量建筑物倒塌和重大人员伤亡,结构的抗连续倒塌分析再次引起工程技术人员的重视。为了研究中小学教学楼在常规设计条件下是否具有抗连续倒塌能力,本文按照现行规范设计了两栋典型的抗震设防烈度分别为7度和8度的中小学框架结构三维模型,依照有关规范中提出的抗连续倒塌的基本规定,采用弹性静力分析方法对拆除柱后剩余构件能否满足承载力要求进行判断。最后还分析了楼板对抗连续倒塌的影响及梁的悬链线机制。结果表明,按现行规范设计的中小学教学楼部分构件仍不能完全保证具有抗连续倒塌能力。 展开更多

关键词 框架结构 抗连续性倒塌 弹性静力分析

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爆炸荷载作用下平板网架结构破坏倒塌分析 被引量：9

10

作者 丁阳 汪明 李忠献 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期34-41,共8页

主要研究4种不同柱布置形式的平板网架结构在受到室外爆炸荷载作用时的动态响应行为和破坏倒塌模式,并分别计算不同边柱作为爆炸荷载受力柱时的极限爆炸压强。采用Johnson-Cock修正模型模拟在爆炸荷载作用下低碳钢材料的本构关系,综合... 主要研究4种不同柱布置形式的平板网架结构在受到室外爆炸荷载作用时的动态响应行为和破坏倒塌模式,并分别计算不同边柱作为爆炸荷载受力柱时的极限爆炸压强。采用Johnson-Cock修正模型模拟在爆炸荷载作用下低碳钢材料的本构关系,综合考虑钢材塑性强度强化、应变率效应、物理损伤等力学特性。利用有限元显式求解器和相应辅助子程序实现对平板网架结构在爆炸荷载作用下结构响应、破坏和倒塌过程的数值模拟。研究表明,柱布置方案对平板网架结构的抗爆能力影响明显,且不同边柱受爆条件下平板网架结构的抗爆性能存在差异。 展开更多

关键词 平板网架结构 爆炸荷载 破坏分析 倒塌模式 应变率效应 极限爆炸压强

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正放四角锥网架敏感性分析及抗连续倒塌性能 被引量：7

11

作者 韩庆华 张学哲 徐颖 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期610-617,共8页

为揭示正放四角锥网架的连续倒塌破坏机理,采用备用荷载路径法并结合基于构件承载能力的敏感性评价指标,对正放四角锥平板网架进行动力非线性分析,模拟了结构的连续倒塌破坏过程,分析了厚跨比、跨度和支承形式对网架结构抗连续倒塌性能... 为揭示正放四角锥网架的连续倒塌破坏机理,采用备用荷载路径法并结合基于构件承载能力的敏感性评价指标,对正放四角锥平板网架进行动力非线性分析,模拟了结构的连续倒塌破坏过程,分析了厚跨比、跨度和支承形式对网架结构抗连续倒塌性能的影响.分析结果表明,周边点支承正放四角锥网架结构中部下弦杆、中间支座处腹杆为敏感构件,结构中部上弦杆、中间支座周围腹杆和上弦杆为关键构件;周边支承网架冗余度指标分布规律与周边点支承网架相似,冗余度指标小于周边点支承网架;点支承网架角支座腹杆和上弦杆为敏感构件,敏感构件相邻腹杆及中间支座腹杆为关键构件.通过加强关键构件的截面尺寸,可以显著提高结构的抗连续倒塌性能.正放四角锥网架冗余度指标分布规律不随厚跨比、跨度的变化而改变,冗余度指标大小与网架厚跨比、设计应力比成正比,而与模型跨度关系不大. 展开更多

关键词 网架结构 连续倒塌 冗余度指标 敏感构件 关键构件

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四角锥钢网架结构倒塌试验模型的数值模型分析 被引量：2

12

作者 王军林 路维 +3 位作者 马腾飞 胡亚迪 郭华 孙建恒 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期128-135,共8页

竖向荷载下四角锥网架结构的整体倒塌通常是拉杆屈服和压杆屈曲综合作用的结果。针对其倒塌破坏特征,以一个倒置四点支承四角锥网架结构为例,基于非线性有限单元法建立了考虑单杆初始弯曲的网架结构倒塌数值分析模型,并通过一个网架结... 竖向荷载下四角锥网架结构的整体倒塌通常是拉杆屈服和压杆屈曲综合作用的结果。针对其倒塌破坏特征,以一个倒置四点支承四角锥网架结构为例,基于非线性有限单元法建立了考虑单杆初始弯曲的网架结构倒塌数值分析模型,并通过一个网架结构模型的倒塌试验对其可靠性进行了验证,进而考察了压杆屈曲对网架倒塌过程的影响程度。分析结果表明:考虑单杆初始弯曲的钢网架结构倒塌数值模型计算结果与试验结果吻合度较高,验证了数值分析方法的可靠性;考虑杆件初始弯曲的模型可完整揭示竖向荷载作用下网架结构的倒塌全过程;不考虑单杆初始弯曲将会过高的估计网架结构的极限承载力而偏不安全;在网架倒塌前削弱杆件均存在屈曲现象,削弱最靠近角支座位置的上弦压杆,对网架的抗倒塌性能最为敏感;压杆屈曲后性能对网架抗倒塌能力仍有贡献,直接杀死屈曲压杆的分析结果偏于保守。 展开更多

关键词 网架结构 单杆初始弯曲 压杆屈曲 倒塌 敏感

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梁贯通型RCS组合结构梁柱节点抗连续倒塌研究 被引量：3

13

作者 唐红元 黄靖翔 +2 位作者 廖静 范璐瑶 熊进刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期1-6,共6页

为研究钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合结构在拆除底层第2根侧边柱工况(最危险工况)下节点的抗连续性倒塌性能与机理,试验以梁翼缘切割式的梁贯通型RCS结构节点构件为研究对象,通过梁跨度差异模拟第2根侧边柱失效时剩余结构抗侧移刚度及梁... 为研究钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合结构在拆除底层第2根侧边柱工况(最危险工况)下节点的抗连续性倒塌性能与机理,试验以梁翼缘切割式的梁贯通型RCS结构节点构件为研究对象,通过梁跨度差异模拟第2根侧边柱失效时剩余结构抗侧移刚度及梁端约束能力不同的特点,采用静力加载的方式模拟非对称倒塌破坏全过程。研究试验曲线特征与破坏模式,分析试件节点控制截面内力发展情况与抗力机制。结果表明:底层第2根侧边柱失效后的梁贯通型RCS结构节点的受力薄弱部位出现在梁上翼缘,且易首先在侧向刚度较小一侧的上翼缘出现局部屈曲,结构的抗力机制由梁抗弯机制转变为抗弯机制与悬链线机制共同作用,之后由于该侧上翼缘及腹板发生严重局部屈曲,导致结构在充分发挥悬链线效应之前发生非对称破坏。 展开更多

关键词 RCS结构 梁贯通节点 第2根侧边柱 连续性倒塌 静力试验

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基于Pushdown方法的全装配式混凝土框架结构抗连续倒塌研究及灵敏度分析 被引量：10

14

作者 周云 彭涵钰 +3 位作者 裴熠麟 张琴 陈太平 易伟建 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第3期8-22,共15页

通过非线性静力Pushdown分析及灵敏度计算方法,对影响多层装配式混凝土框架结构抗连续倒塌性能的不确定性参数进行评估。首先以某牛腿-插销杆-角钢连接形式的全装配式混凝土框架子结构静载试验研究为基础,利用OpenSees有限元软件对该试... 通过非线性静力Pushdown分析及灵敏度计算方法,对影响多层装配式混凝土框架结构抗连续倒塌性能的不确定性参数进行评估。首先以某牛腿-插销杆-角钢连接形式的全装配式混凝土框架子结构静载试验研究为基础,利用OpenSees有限元软件对该试验过程进行数值模拟,计算所得的结构荷载-位移曲线及失效模式均与试验结果较好吻合。在此基础上,对试验过程中的插销杆失效模式进行了参数优化分析,结果表明可通过增大螺杆直径或采用高强螺杆等方式增强插销杆的抗剪强度,从而有效提高结构二次防倒塌能力;其次,设计了一榀四跨七层的全装配式混凝土框架结构及相应的现浇结构,分别对拆除首层中柱和边柱两种不同失效工况下剩余结构的抗连续倒塌性能进行了非线性静力Pushdown计算;并通过选取包含荷载、材料以及结构几何尺寸等在内的15个不确定性参数,利用Tornado图形法对各不确定性参数的灵敏度进行了分析。结果表明,在中柱和边柱失效工况下,该多层全装配式框架结构在压拱阶段的极限承载能力分别较现浇结构低约18.5%和22.8%左右;同时纵筋屈服强度、混凝土抗压强度、楼面恒荷载、活荷载及梁纵筋截面积等不确定性参数对采用该连接形式的整体结构抗连续倒塌性能影响较大,而混凝土弹性模量、柱纵筋截面积、纵筋弹性模量、箍筋截面积以及梁宽尺寸等参数不确定性对结构性能影响相对较小,在结构设计阶段可忽略其变异性造成的影响。 展开更多

关键词 全装配式混凝土结构 现浇混凝土结构 抗连续性倒塌 Pushdown分析 灵敏度分析

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基于AP法的单层球面网壳结构地震倒塌破坏分析

15

作者 吴文青 朱南海 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期632-639,共8页

在地震作用中,结构的薄弱部位构件可能会先发生初始失效,并导致结构在之后的地震中发生倒塌破坏。为研究在杆件初始失效下单层网壳结构的抗连续倒塌性能,通过增量动力分析方法(IDA法)确定网壳结构薄弱区域分布规律及结构的动力响应,引... 在地震作用中,结构的薄弱部位构件可能会先发生初始失效,并导致结构在之后的地震中发生倒塌破坏。为研究在杆件初始失效下单层网壳结构的抗连续倒塌性能,通过增量动力分析方法(IDA法)确定网壳结构薄弱区域分布规律及结构的动力响应,引入最大响应参数(应力、塑性应变、等效塑性应变等)杆件作为初始破坏杆件,采用备用荷载路径法(AP法)分析剩余结构在之后的地震作用中产生的动力响应。结果表明:单层网壳结构地震薄弱区处于底部区域,且受地震影响较大。在地震作用下,处于薄弱区域的杆件初始失效会使结构节点最大竖向位移、塑性杆件比例、总应变能等结构响应参数急剧增大,并且加速了结构的凹陷。由于杆件的初始失效,其两端节点发生较大塑性,周围杆件塑性发展明显,应重点关注处于地震薄弱区的杆件,该区域杆件若发生初始失效将对结构产生影响较大。 展开更多

关键词 单层网壳结构 增量动力分析 备用荷载路径法 初始失效 连续性倒塌

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引入初始破坏的桁梁结构倒塌试验研究 被引量：18

16

作者 王磊 陈以一 +1 位作者 李玲 刘宏创 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期644-649,共6页

对空间桁梁结构模型进行了倒塌试验.研制了连续性倒塌试验中人工控制的初始破坏引入装置.利用动态应变数据采集系统以及数字图像处理技术获取初始破坏引发的动力过程中的应变和位移,数据分析可得到结构破坏过程的持续时间,测点的应变时... 对空间桁梁结构模型进行了倒塌试验.研制了连续性倒塌试验中人工控制的初始破坏引入装置.利用动态应变数据采集系统以及数字图像处理技术获取初始破坏引发的动力过程中的应变和位移,数据分析可得到结构破坏过程的持续时间,测点的应变时程曲线,观测点的位移时程曲线,揭示了破坏过程及破坏机制.结果表明:构件承载力富余程度的高低及空间效应是结构抗倒塌重要的冗余度.采用理论分析和数值分析对结构的破坏过程进行了模拟. 展开更多

关键词 连续性倒塌 模型试验 空间桁梁结构 动位移 显式积分

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基于精细化有限元模型的混凝土框架结构动力倒塌承载力 被引量：4

17

作者 周云 胡锦楠 +1 位作者 朱正荣 罗先明 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期51-61,共11页

为评估混凝土框架结构在柱子突然失效时在动力荷载作用下的承载能力,以研究团队开展的现浇(RC)和全装配式(PC1明牛腿插销节点)混凝土框架子结构中柱移除多级重复倒塌动力试验为基础,通过初级垮塌荷载工况下位移响应曲线的拟合,校核了论... 为评估混凝土框架结构在柱子突然失效时在动力荷载作用下的承载能力,以研究团队开展的现浇(RC)和全装配式(PC1明牛腿插销节点)混凝土框架子结构中柱移除多级重复倒塌动力试验为基础,通过初级垮塌荷载工况下位移响应曲线的拟合,校核了论文中用ABAQUS软件建立的框架子结构精细有限元分析模型的准确性,并利用拆除构件法对框架结构的抗连续倒塌性能进行了损伤量化评估.由于研究团队试验是多次重复垮塌试验,无法获取RC和PC1(明牛腿插销节点)试件一次倒塌所承受的荷载,对于全装配式(PC2暗牛腿插销节点)未进行动载试验,根据准确校验模型利用试算法分别预测了RC、PC1和PC2框架结构的最终破坏荷载,并对三者的破坏模式和损伤情况进行了对比分析.破坏时,RC梁柱损伤严重,梁端钢筋拉断,装配式梁端连接区混凝土被压溃,插销杆被剪断,且现浇试件的抗倒塌能力明显高于全装配试件,此外还发现,通过加强装配式结构的角钢能提高其抗倒塌承载能力. 展开更多

关键词 混凝土框架结构 连续性倒塌 有限元分析 破坏模式 动力响应

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中心支撑钢框架在空腹效应作用下抗连续倒塌分析 被引量：8

18

作者 乔惠云 魏建鹏 田黎敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期115-121,157,共8页

关键构件失效后,多层框架各层表现出不同的抗倒塌机制,空腹效应是一种重要的抗连续倒塌机制。采用考虑损伤与应变率的动力非线性分析,模拟已有多层框架拆柱试验,并提出空腹效应理论模型;改进抗震设计常用的中心支撑钢框架,在框架结构顶... 关键构件失效后,多层框架各层表现出不同的抗倒塌机制,空腹效应是一种重要的抗连续倒塌机制。采用考虑损伤与应变率的动力非线性分析,模拟已有多层框架拆柱试验,并提出空腹效应理论模型;改进抗震设计常用的中心支撑钢框架,在框架结构顶层布置水平支撑;并将水平支撑体系应用到俄亥俄综合大楼。研究结果表明,空腹效应是竖向构件对各层内力重分配的结果,体现了框架结构的整体受力特点,空腹效应与其它抗倒塌机制共同抵抗不平衡荷载;顶层水平支撑可以显著减小失效点处位移,发挥空腹效应作用,提高结构的抗连续倒塌性能;俄亥俄综合大楼的两根中柱失效后,支撑体系将失效跨的大部分重力传递到相邻结构。 展开更多

关键词 连续性倒塌 多层框架结构 中心支撑钢框架 动力效应 空腹效应

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平面钢框架在撞击荷载作用下的抗连续倒塌分析 被引量：5

19

作者 乔惠云 郭壮壮 +3 位作者 陈誉 张明锋 丘华生 王征 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期176-184,共9页

各种自然灾害和人为因素都可能造成结构连续倒塌,抗连续倒塌研究经常抛开引起倒塌破坏的原因,直接拆除关键柱,研究剩余结构的抗倒塌性能。该研究以平面框架受撞击荷载为例分析具体灾害对框架结构抗倒塌性能的影响,提出一种撞击力简化模... 各种自然灾害和人为因素都可能造成结构连续倒塌,抗连续倒塌研究经常抛开引起倒塌破坏的原因,直接拆除关键柱,研究剩余结构的抗倒塌性能。该研究以平面框架受撞击荷载为例分析具体灾害对框架结构抗倒塌性能的影响,提出一种撞击力简化模型,分析结构体系对撞击力的激励反应,并将撞击拆柱法模拟结果与传统直接拆柱法结果对比,分析两种方法对结构破坏模式与动力性能的影响,然后研究不同质量、速度、能量的撞击块对框架结构撞击后的响应。研究结果表明:撞击拆柱法使节点应力分布复杂,引起相邻节点和构件损伤,使关键柱失效后剩余结构的受力方式和破坏模式发生变化,而传统直接拆柱法低估了剩余结构的动力响应;另外,框架结构的动力特性与撞击能量密切相关,特别受撞击速度影响最大。 展开更多

关键词 连续性倒塌 多层框架结构 直接拆柱法 撞击拆柱法 动力效应

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基于实际火灾场景的钢框架结构倒塌机制分析

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作者 吴鹏 宗金辉 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第3期351-357,共7页

采用ABAQUS建立无楼板的多层钢框架模型,采用顺序热-固耦合法,综合考虑实际火灾场景下局部火源位置、火源功率变化、非均匀分布温度场及火灾作用下梁柱失效进行分析,研究了在梁柱的受火形式和失效柱位置两种因素影响下钢框架结构的初始... 采用ABAQUS建立无楼板的多层钢框架模型,采用顺序热-固耦合法,综合考虑实际火灾场景下局部火源位置、火源功率变化、非均匀分布温度场及火灾作用下梁柱失效进行分析,研究了在梁柱的受火形式和失效柱位置两种因素影响下钢框架结构的初始破坏机理与倒塌机制。结果表明:钢框架结构的连续倒塌始于受火柱的屈曲失效,与之相连的梁由于失去竖向支撑挠度增大并产生拉力,使内力重分布柱产生侧移,进而在火灾的持续作用下结构位移不断发展,破坏向周围扩散,最终导致结构发生连续性倒塌;当底层失效柱为角柱和边柱时,结构发生倾覆式连续性倒塌;当底层失效柱主要分布在结构对称轴上时,结构发生下沉式连续性倒塌,该类型倒塌发生较为突然。 展开更多

关键词 钢框架结构 实际火灾温度场 热-固耦合法 连续性倒塌

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