收藏本站
《天津大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

框架结构的连续倒塌分析

刘传卿  
【摘要】:常规设计是针对正常荷载作用下结构物的安全性设计,并未考虑偶然荷载的作用。然而,偶然荷载作用往往致使建筑物发生后果严重的连续倒塌现象,尤其是在纽约世贸大厦倒塌事件发生后,该现象已逐步引起了世界各国学者的关注。 当前针对连续倒塌现象的分析大多过于复杂,很难应用于设计实践,这为设计人员进行连续倒塌分析设置了障碍。本文基于改变传力路径法,利用集中塑性模型,建立了简化的静力连续倒塌分析模型。与倒塌规程GSA2003给出的线弹性倒塌分析方法相比较,本文所建立的简化分析模型可以得到,剩余结构中构件破坏的具体部位、局部破坏后结构的内力重分布以及剩余结构最终的坍塌范围。 常规设计的出发点是假定结构在无损状态下抵抗各种荷载作用,并未考虑损伤后结构的承载能力及受力机理。本文基于Pushdown分析方法分别对两榀平面钢框架在单根柱和两根柱失效的情况下进行连续倒塌的受力机理分析。引入可以考虑弯矩-轴力相互作用的基于Timoshenko理论的线单元模拟梁柱构件,并且为提高计算效率,采用弹塑性单元和线弹性单元混合建模的方式建立连续倒塌分析模型。研究表明,局部破坏后,由于内力重分布而导致的结构二次破坏将最先发生在远离失效柱的梁端。 连续倒塌现象中,局部破坏产生的振动现象与常规的动力响应有较大的不同(例如地震动响应)。本文采用振型分解法对该动力现象的振型参与状况进行研究,通过分析得出竖向固有振型为其主要参与振型。利用基于弹塑性单元和线弹性单元混合建模的连续倒塌模型,引入可考虑初始变形的瞬时卸载法对框架结构进行动力响应特性分析,通过改变失效时间、材料特性以及结构跨度,深入研究了结构的动力响应规律。 以平面钢框架结构作为研究对象,分别针对单根柱和两根柱破坏的工况进行倒塌评估,分析结果表明,在底层单根柱破坏的情形下结构物不会发生坍塌,而当底层两根柱失效时,结构将发生坍塌。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU375.4

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 杜修力,尹之潜,李小军;RC框架结构地震倒塌反应分析[J];哈尔滨建筑大学学报;1992年03期
2 陈俊岭;马人乐;;结构二次防御能力分析的荷载效应组合方法[J];结构工程师;2005年06期
3 张雷明,刘西拉;框架结构倒塌分析中的几个问题[J];上海交通大学学报;2001年10期
4 吕西林;卢文生;;纤维杆元模型在框架结构非线性分析中的应用[J];力学季刊;2006年01期
5 郑廷银,马梦寒,张玉,赵惠麟;考虑节点域变形效应的空间支撑钢框架结构二阶弹塑性分析[J];土木工程学报;2005年04期
6 沈聚敏,翁义军,冯世平;周期反复荷载下钢筋混凝土压弯构件的性能[J];土木工程学报;1982年02期
7 陆新征,江见鲸;世界贸易中心飞机撞击后倒塌过程的仿真分析[J];土木工程学报;2001年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张玉辉,赵忠虎,鞠杨;地震力作用下钢筋混凝土框架结构倒塌的数值模拟研究[J];工业建筑;2004年03期
2 谭毅,吴勇,罗宁,白绍良;7度半、8度半烈度区钢筋混凝土抗震框架的非线性动力反应研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
3 陆新征;张炎圣;江见鲸;;基于纤维模型的钢筋混凝土框架结构爆破倒塌破坏模拟[J];爆破;2007年02期
4 李海旺;郭可;魏剑伟;秦冬祺;;撞击载荷作用下单层球面网壳动力响应模型实验研究[J];爆炸与冲击;2006年01期
5 赵玉民;彭巍;杨金娥;;阶梯形轴承内圈冷辗扩成形与模拟研究[J];轴承;2006年08期
6 冯世平,沈聚敏;钢筋混凝土框架结构的地震倒塌反应[J];地震工程与工程振动;1989年01期
7 杜宏彪,沈聚敏;在任意加载路径下双轴弯曲钢筋混凝土柱的非线性分析[J];地震工程与工程振动;1990年03期
8 杜修力,刘勇生;强震持时对钢筋混凝土结构地震累积破坏的影响[J];地震工程与工程振动;1992年03期
9 杜宏彪,房营光,沈聚敏;空间钢筋混凝土框架结构的非弹性地震反应[J];地震工程与工程振动;1999年02期
10 郭子雄,周素琴;RC框架节点的弯矩-滑移转角恢复力模型[J];地震工程与工程振动;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡善龙;包世华;;钢筋混凝土矩形截面内力变形弹塑性损伤广义本构模型[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年
2 邓长根;;多高层钢结构及其构件动力稳定性研究综述[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
3 杜宏彪;沈聚敏;;用于空间钢筋砼结构弹塑性分析的杆件多维恢复力模型[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
4 贾宏伟;代学灵;;某焦煤车间钢梁的耐撞性分析[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
5 陆新征;江见鲸;;灾害荷载作用下的结构仿真分析[A];土木工程与高新技术——中国土木工程学会第十届年会论文集[C];2002年
6 智菲;刘超;李海旺;尹德钰;;块体撞击作用下三层网架实验模型的计算分析[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
7 胡晓斌;钱稼茹;;结构连续倒塌分析与设计方法综述[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
8 史庆轩;门进杰;喻磊;;钢筋混凝土扁柱恢复力性能的试验研究和分析[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
9 刘晶波;刘阳冰;杨建国;;国家地震紧急救援训练基地地震废墟结构爆炸成型仿真分析[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
10 史庆轩;门进杰;喻磊;;钢筋混凝土扁柱恢复力性能的试验研究和分析[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文捷;钢筋混凝土及钢管混凝土材料阻尼研究[D];北京交通大学;2006年
2 何艳丽;桅杆结构的动力稳定性分析[D];同济大学;1999年
3 王丽;大跨度立交桥抗震设计理论与方法[D];北京工业大学;2005年
4 郭棣;宽肢异形柱的试验研究[D];西安建筑科技大学;2001年
5 阎奇武;钢筋混凝土框筒结构在地震作用下的空间杆系层模型非线性分析[D];湖南大学;2001年
6 史庆轩;钢筋混凝土结构基于性能的抗震研究及破坏评估[D];西安建筑科技大学;2002年
7 张利;基于计划、控制实施的数字化建筑施工体系的研究与实践[D];重庆大学;2003年
8 陈滔;基于有限单元柔度法的钢筋混凝土框架三维非弹性地震反应分析[D];重庆大学;2003年
9 郑晓燕;锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能研究[D];河海大学;2004年
10 韦锋;钢筋混凝土框架和框架—剪力墙结构非弹性地震反应性态的识别[D];重庆大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王正光;张弦梁挑逢结构的性能研究[D];浙江大学;2006年
2 李维涛;地震力作用下钢筋混凝土框架结构损伤演化研究及数值模拟[D];河北工业大学;2004年
3 邢君;地震力作用下钢筋混凝土框架倒塌过程数值模拟[D];河北工业大学;2004年
4 邹胜斌;工业建筑多层钢筋混凝土抗震框架的非线性动力反应研究[D];重庆大学;2001年
5 吴勇;设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区钢筋混凝土框架的非线性动力反应研究[D];重庆大学;2002年
6 雷汲川;基于非线性动力反应分析的钢筋混凝土框架修订后抗震设计规定有效性的初步验证[D];重庆大学;2002年
7 方高倪;水平荷载作用下高层框架结构的变形研究及三维有限元分析[D];合肥工业大学;2003年
8 许谋奎;反复荷载作用下装配式大板结构结合部延性特征及接合筋应力分析[D];合肥工业大学;2003年
9 王学民;锈蚀钢筋混凝土构件抗震性能试验与恢复力模型研究[D];西安建筑科技大学;2003年
10 余瑜;钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下的滞回规律模拟分析[D];重庆大学;2003年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陆新征,江见鲸;世界贸易中心飞机撞击后倒塌过程的仿真分析[J];土木工程学报;2001年06期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 陆新征;张炎圣;江见鲸;;基于纤维模型的钢筋混凝土框架结构爆破倒塌破坏模拟[J];爆破;2007年02期
2 舒兴平,沈蒲生;钢框架极限承载力的有限变形理论分析和试验研究[J];工程力学;1993年04期
3 郑廷银,朱慧,赵惠麟;钢框架-支撑体系二阶分析的高效非迭代方法[J];工业建筑;2001年03期
4 丁洁民,沈祖炎;空间钢框架结构的弹塑性稳定[J];建筑结构学报;1993年06期
5 沈聚敏,翁义军,冯世平;周期反复荷载下钢筋混凝土压弯构件的性能[J];土木工程学报;1982年02期
6 丁洁民,沈祖炎;空间钢框架结构的非线性分析[J];土木工程学报;1993年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 洪武;徐迎;贾金刚;李洋;;动力备用荷载路径法的力学机理分析[J];工程抗震与加固改造;2009年03期
2 刘海卿;倪镇国;张颖;;多层框架结构地震倒塌过程仿真分析[J];科学技术与工程;2009年02期
3 杨玛莎;;框架连续倒塌非线性有限元实用分析法[J];福建建筑;2010年11期
4 杨玛莎;;偶然荷载结构抗连续倒塌的设计方法[J];福建建筑;2010年11期
5 薛武平;钢筋混凝土框架的P-△效应[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);1991年03期
6 汪梦甫;框架-剪力墙结构自由振动的模态综合解法[J];湖南大学学报(自然科学版);1993年01期
7 汤昶,杨伟军;框架结构基于抗震可靠性的损失估计与优化分析[J];长沙交通学院学报;1994年02期
8 杨永江;一梯两户多层异形柱框架结构住宅[J];住宅科技;1997年02期
9 张永胜;姬慧;;爆炸荷载作用下框架结构的安全优化设计[J];兵工安全技术;1998年03期
10 廖河山;框架结构抗震设计的简化分析方法[J];建筑结构;1999年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沈冯强;林峰;;框架结构地震反应分析的有限元模型[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
2 葛轶强;张其林;;半刚架模型在抗震分析中的应用[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
3 倪志伟;贾瑞玉;;面向对象的框架结构设计[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
4 杨建国;;框架结构爆破倒塌的有限元动态模拟分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
5 杨智广;费鸿禄;张立国;郭宝义;;不同结构建筑在同一场地的爆破拆除[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
6 崔勇;;手性金属有机框架结构的设计组装及催化性能[A];第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会论文集[C];2009年
7 王铁成;康健;李志萍;;空间框架抗连续倒塌分析[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
8 吕超兵;刘茂龙;吴超;张季超;;预制装配整体式混凝土住宅结构体系研究与应用[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2009年
9 白代春;范幸义;;基于RC框架结构的优化程序设计[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
10 何金胜;王社良;;楼板面外刚度对框架结构抗震分析的影响[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘春辉;现代企业制度框架结构初步形成[N];人民邮电;2001年
2 朱洪光;沈阳最高框架结构拐角楼成功爆破[N];中煤地质报;2007年
3 安国强于海涛;青岛客站框架结构主体施工进入冲刺阶段[N];人民铁道;2007年
4 记者 朱波;5层大楼5天“搬家”57米[N];长江日报;2008年
5 记者 郭靖 通讯员 王人扬;节能建筑向粘土砖瓦说“不”[N];宁波日报;2005年
6 姚俊芳;浅议财务理论体系的框架结构[N];山西日报;2004年
7 本报特约通讯员 成都地产报道记者  吴雪 西南交通大学建筑学院教授 华超;砖混?钢混?且听专家分解[N];中国建设报;2006年
8 杨忠文 胡均 付蕾;安徽淮北发现东汉时期砖石混合框架结构墓[N];中国文物报;2005年
9 同济大学上海同设建筑设计院副院长 邱玉东 同济大学上海同设建筑设计院总工程师 季万江 上海华东建设发展设计有限公司副总工程师 赵德良;海尔斯蜂巢轻质墙体在框架结构设计中的应用[N];中华建筑报;2010年
10 记者 王文霞 实习生 张笑立;东区新(扩)建两所小学[N];郑州日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘传卿;框架结构的连续倒塌分析[D];天津大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 石宏彬;框架结构填充墙影响及强梁弱柱成因研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
4 王斌;型钢高强高性能混凝土构件及其框架结构的地震损伤研究[D];西安建筑科技大学;2010年
5 王晓峰;框架结构动力稳定性分析的新方法研究[D];广西大学;2012年
6 黄雅捷;钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能及性能设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2003年
7 颜昌武;岩质边坡地基与上部结构及基础的共同作用分析[D];重庆大学;2009年
8 曲哲;摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D];清华大学;2010年
9 伍敏;高层建筑结构地震损伤与倒塌分析[D];天津大学;2012年
10 刘坚;基于结构极限承载力的轻型钢框架结构的计算理论及应用研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王丽萍;混凝土结构基于静力弹塑性方法的研究和应用[D];新疆大学;2005年
2 王春波;摩擦耗能支撑框架结构减震性能研究[D];西安建筑科技大学;2006年
3 王赫;受压钢管混凝土力学性能分析[D];西南交通大学;2006年
4 龚洪兵;基础隔震与悬挂隔震非线性时程分析[D];西南交通大学;2006年
5 陈超;钢筋混凝土框架结构抗连续性倒塌分析[D];华南理工大学;2010年
6 孙扬;楼板对RC框架结构强柱弱梁屈服机制的影响[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 林玉明;框架结构局部柱破坏对整体性能的影响[D];山东科技大学;2011年
8 王莲花;地震区异型柱框架结构工程应用研究[D];西安理工大学;2005年
9 刘春良;桁架和框架结构的稳定性分析与优化设计[D];大连理工大学;2006年
10 李绍军;自攀爬机器人结构设计研究[D];重庆大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026