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關于連續論文范文資料 與框架結構抗連續倒塌設計方法和防范措施有關論文參考文獻

版權:原創標記原創 主題:連續范文 科目:??普撐?/span> 2020-05-24

《框架結構抗連續倒塌設計方法和防范措施》:本文關于連續論文范文,可以做為相關論文參考文獻,與寫作提綱思路參考。

摘 要:本文深入探討了鋼筋混凝土框架結構連續倒塌破壞的作用機理,對我國現行規范中抗連續倒塌設計的基本要求做了系統歸納,并對比研究了常用的4種結構抗連續倒塌設計的分析方法,通過軟件建模驗證這些方法的可靠性.最后結合工程實踐,提出框架結構防止連續倒塌的預防措施.

關鍵詞:框架結構;連續倒塌;拆除構件法;防范措施

隨著我國建筑行業的快速發展,出現了一批安全等級較高的重點建筑,它們對抗震性、耐久性和可靠性都提出了更高的要求,在設計時除了常規的強度、剛度和穩定性的設計外,還應增加房屋結構的抗連續倒塌設計計算.我國這方面的研究起步較晚,在現行的混凝土結構設計規范[1]中和相關標準中,只給出了結構抗連續倒塌設計的基本原則,沒有明確詳細的設計步驟、方法、流程及設計參數等.因此,需要更深入研究分析結構抗連續倒塌問題,這里通過分析最為常見的鋼筋混凝土框架結構,提出結構設計建議,有重要的研究價值.

1 國內外連續倒塌事件頻發

1968年英國公寓“Ronan Point[2]”發生了一起爆炸事故,当时因一位居住在18樓住戶的不慎引發了煤氣爆炸,致使廚房拐角的一側混凝土預制承重墻被炸碎,并從原位置解體脫落.這個豎向承重構件的失效導致該位置的樓板和墻體沿著整個建筑物側面發生連續性倒塌墜落.

2003年,一幢位于湖南衡陽的商業大廈發生特大火災.大廈周圍有5根混凝土柱子在3個多小時的大火持續燃燒后喪失承載力,導致樓體突然發生連續倒塌,將正在救火的多名消防人員掩埋,倒塌面積約為3000平方米.隨著此類事件的連續發生,造成巨大的經濟損失,越來越多的人開始關注結構抗連續倒塌問題,后來便开展了對結構抗連續倒塌機理及其設計方法的研究工作.

2 連續倒塌的內涵及破壞機理

2.1內涵

美國土木工程協會對連續倒塌的定義是:“在連續構件體中由初期的局部破壞所牽連的漸進式蔓延并最終導致整個結構引起不對稱的大面積倒塌”.結構的連續倒塌是偶然荷載引起的,并導致連鎖反應向結構的周圍部分擴散,結果造成結構主體大范圍的坍塌.一般認為,如果結構的最后破壞形態和原始破壞不成比例,就可以稱為“連續倒塌”.

2.2 破壞機理

連續倒塌破壞是一個結構體發生非線性動力變化的發展過程,荷載作用往往瞬間發生,引起結構非線性變形,并導致連續結果發生彎曲變形,當變形超過承受范圍后構件便會失效,失效后,結構再也不可能恢復到初始的平衡狀態.從彈塑性理論分析可知,結構塑性鉸是可逆的,然而發生彎曲破壞后的截面形成機械鉸,而結構的機械鉸是不可逆的過程,不能恢復彎曲承載力,和結構實際倒塌過程是相符合的.所以,建筑結構的倒塌機理可理解為:如果足夠多的機械鉸出現在結構體系中,形成了不可恢復的可變機構后,結構將會發生連續倒塌.

引起結構連續倒塌的原因是多種多樣的,例如不可預見的偶然荷載作用:火災、車輛撞擊、煤氣爆炸、炸彈襲擊以及設計和施工中的人為失誤等.近幾年,海嘯、地震等自然災害偶爾發生,恐怖分子的襲擊頻繁出現,這些偶然事件的發生概率相比過去是增大了,導致結構發生連續倒塌的幾率也就增大了.

3 框架結構抗連續倒塌的設計方法

3.1 概念設計

胡慶昌[3]等人提出:在結構隔震減震設計中應充分考虑地震荷載和風荷載的影響,使得結構具備良好的延性和整體性,則能夠在一定程度上抵御連續倒塌事故.所以,在設計采時用一些概念性的設計措施可以有效提高抗震性,保證結構安全.具体措施如下:結構選型對稱、布置合理,盡量避免产生薄弱部位;提高構造連接的整體性和連續性;設置多道荷載傳遞路徑以增大結構冗余度;积极提倡使用延性能力優良的建筑材料,保證延性構造措施到位;應考虑反向荷載對減弱振動的影響;充分發揮樓板、梁的懸鏈線作用等.

3.2 拉結強度法

拉結強度法是通過對結構構件增加拉結連接,提供多道荷載傳遞路徑,可以保證結構整體性不受破壞.具体可以采用梁-拉結模型、懸索-拉結模型以及懸臂-拉結模型等,一些學者也將這種方法歸類為一種量化的概念設計方法.

3.3 拆除構件法

拆除構件法[4]是一種對結構抗連續倒塌能力評估的常用手段,依據一定的拆除順序,將結構物的某一根柱、墻等構件拆除,或者將幾根柱、墻構件一次拆除,可以模擬真實工況,并對剩余結構進行承載能力和變形能力分析.規范指出,應該順著結構底層外邊緣,先拆除長邊中柱(或墻)、再拆除短邊中柱(或墻)、后拆除角柱(或墻)構件,并對剩余結構進行非線性靜力分析和非線性動力分析.這種方法的優點是能夠較為準確真實地模擬結構連續倒塌的漸進過程,不受意外荷載形式的限制,能夠較好地評估結構的抗倒塌能力.

3.4 關鍵構件法

一些不能采用拆除構件法分析的特殊構件,如果其倒塌會引起結構大面積的倒塌,則判斷此構件應考虑設計成“關鍵構件”.歐洲規范指出,關鍵構件在設計上應在原有荷載數值基礎上增加34kN/m2,增加的額外荷載是“Ronan Point”公寓承重墻的失效荷載.這個荷載不能保證不被超越,但基于此方法能夠加強結構整體穩定性和安全度,从而在一定程度上實現了控制結構發生連續倒塌概率的目的.

4 防止結構連續倒塌的防范措施

4.1 控制偶然事件

偶然事件是由于偶然荷載的發生而引起的,偶然荷載的影響因素很多,例如:建筑物的面積大小、人員流通情況、車輛及易燃易爆品是否容易接近等.高效地控制偶然事件的發生概率是防止結構連續倒塌的第一道放線,也是最有效地最根本的辦法.具体措施:提高安保人員的安全意識教育,加強安全檢查,加強建筑周邊的巡邏,防止出現人體炸彈等恐怖襲擊事件;通過設置隔離防護帶防止意外車輛的撞擊事件;通過對公眾場所攜帶易燃易爆品的檢查,杜絕燃氣爆炸事件.

連續論文參考資料:

連續型電子期刊可以評職稱嗎

連續型電子期刊

結論:框架結構抗連續倒塌設計方法和防范措施為適合不知如何寫連續方面的相關專業大學碩士和本科畢業論文以及關于連續和可導的關系論文開題報告范文和相關職稱論文寫作參考文獻資料下載。

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