不规则RC框架结构抗连续倒塌性能分析Analysis of Progressive Collapse Performance of Irregular RC Frame Structure
徐明明,柯长仁
摘要(Abstract):
为研究不规则RC框架结构抗连续倒塌性能,采用ABAQUS显式模型,建立二层、三层、四层不规则形式不同的十一个平面子结构模型。通过拆除构件法,在十一个平面子结构模型拆除中柱及角柱后进行考虑动力放大系数的非线性静力Pushdown分析。结果表明:当建筑结构底层中柱破坏时,不规则建筑结构形式抗连续倒塌性能降低约30%,并且随着建筑物层数的增加,数值逐渐降低。建筑底层边柱破坏时,结构不规则程度对结构抗连续倒塌能力影响较大,最大降低约60%。可见:建筑结构在满足其功能与形式的要求的前提下,降低结构的不规则程度或加强裙楼顶部水平承重构件有利于提高结构竖向抗连续倒塌能力并防止剩余结构发生连续性倒塌。
关键词(KeyWords): 连续倒塌;不规则结构;子结构;拆除构件法;非线性静力分析
基金项目(Foundation):
作者(Author): 徐明明,柯长仁
参考文献(References):
- [1] 易伟建,何庆锋,肖岩.钢筋混凝土框架结构抗倒塌性能的试验研究[J].建筑结构学报,2007,28(05) :104-109.
- [2] 戎贤,张健新,李艳艳.钢筋混凝土异形柱空间框架抗倒塌试验研究[J].工程力学,2016,33(10) :189-196.
- [3] MA F,GILBERT B P,GUAN H,et al.Experimental study on the progressive collapse behaviour of RC flat plate substructures subjected to edge-column and edgeinterior-column removal scenarios [J].Engineering Structures,2020,209:110299.
- [4] 杜永峰,包超,李慧.竖向不规则框架结构连续性倒塌分析[J].防灾减灾工程学报,2014,34(02):229-234.
- [5] 杜永峰,包超,李慧,等.竖向不规则RC框架结构连续倒塌动力放大系数研究[J].四川大学学报(工程科学版),2015,47(02):43-49.
- [6] 杜永峰,包超,张尚容,等.竖向不规则RC框架抗竖向连续倒塌鲁棒性分析[J].土木工程学报,2014,47(增刊2):101-107.
- [7] 陈锐.平面不规则RC框架结构抗连续性倒塌研究[D].西南交通大学,2015.
- [8] QIAN K,LI B,MA J X.Load-carrying mechanism to resist progressive collapse of RC buildings[J].Journal of Structural Engineering,2015,141(02) :04014107.
- [9] 杜修力,石磊.爆炸荷载作用下钢框架结构连续倒塌分析[J].北京工业大学学报,2013,39(07):986-993.
- [10] 周云,陈太平,胡翔,等.考虑周边结构约束影响的RC框架结构防连续倒塌性能研究[J].工程力学,2019,36(01) :216-226.
- [11] ROUSSEAU J,FRANGIN E,MARIN P,et al.Multidomain finite and discrete elements method for impact analysis of a concrete structure[J].Engineering Structures,2009,31(11) :2735-2743.
- [12] GB 50010—2010,混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
- [13] 侯炜.钢筋混凝土核心筒抗震性能及其设计理论研究[J].西安建筑科技大学,2011.
- [14] 包超,张尚荣,马肖彤,等.不规则性对基础隔震结构抗连续倒塌性能影响研究[J].地震工程学报,2018,40(03):480-489.
- [15] 程志辉,张震,刘凌菁.不规则框架结构在大震下的倒塌概率分析[J].工程抗震与加固改造,2017,39 (01) :35-40.
- [16] ZHENG Z,TIAN Y,YANG Z B,et al.Hybrid framework for simulating building collapse and ruin scenarios using finite element method and physics engine[J].Applied Sciences,2020,10(12) :4408.