空间钢框架结构抗连续倒塌能力研究分析

发布时间：2017-06-02 17:15

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【摘要】：中国的经济发展迅速,建筑行业同经济一同发生着日新月异的变化,为了满足当下的需求,建筑结构的形式也越来越多样化。钢结构在当下获得越来越多的结构工程师的认可。结构设计要考虑的最重要也是第一位的问题就是结构的安全问题,结构在偶然荷载的作用下会在结构的局部产生破坏,导致局部承载力不足,从而扩散到结构的相邻部分继续发生破坏,直到结构的主体承载力丧失,由此发生的连锁反应造成的结构大规模坍塌,称为连续倒塌。建筑物的连续倒塌会造成非常严重的生命及财产损失,引起巨大的社会影响,后果非常严重。然而,我国的结构规范对结构连续倒塌的设计要求还很模糊,所以,对钢结构的连续倒塌的分析研究是具有一定的社会意义的。本文的研究工作主要在以下几个方面：第一章主要论说了对结构进行抗连续倒塌能力的意义,列举了海内外较典型的建筑发生连续倒塌的事例,由此详细介绍了前人所作出的研究分析以及制定的相应规范规程,并且提出了本文所计划的相关研究内容。第二章对结构抗连续倒塌能力进行了定义,详细介绍了结构抗连续倒塌的设计准则,根据英美国家对结构发生连续倒塌事件的研究分析定制了相关的设计准则,提出了根据结构倒塌的机理所做出的设计规范,以及抗结构连续倒塌的概念设计方法和结构发生局部倒塌所允许的范围。分析结构抗连续倒塌的各种概念设计方法,根据对规范的理解做出了相对详细的介绍；最后对结构抗连续倒塌的备用荷载路径法的四种分析手段做出了说明,对下文分析做好了理论奠基。第三章通过钢框架结构模型及衍伸工况模型,通过对比分析内力重分布情况,研究结构内力变化的规律。对结构进行非线性静力分析,判断出结构中不同位置构件破坏对构件所造成的不同程度的影响。根据非线性静力分析的结果,提出改善结构冗余度的设计方案,选取影响相对较大的工况研究分析,推断出应在结构设计中采取多种方法并行的方式,保证结构的承载力要求。第四章对钢结构原模型和各工况进行非线性动力时程分析,分析各工况的出铰顺序及时间,对比得出对荷载作用受影响相对最大的工况。通过对比不同工况内力时程曲线,分析结构在构件失效后的荷载承担情况和内力转移情况,研究对结构抗连续倒塌能力的影响分析。分析结构原模型和各工况的位移响应和加速度响应,对比位移情况和层间位移角的大小,推断出非线性动力时程分析中受到影响相对最大的工况,在此工况中采取改善措施。第五章主要对本文研究内容进行总结,提出本文研究内容的不足之处,对本文未来的研究工作开展方向提出一定的展望。
【关键词】：连续倒塌 钢框架结构 偶然荷载 Pushdown分析 非线性动力时程分析
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU391;TU312.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 结构抗连续倒塌的研究意义10
• 1.2 典型连续倒塌事故实例10-13
• 1.3 结构抗连续倒塌设计的研究现状13-15
• 1.4 本文主要研究内容15-17
• 第二章 结构抗连续倒塌设计的基本流程17-29
• 2.1 结构抗连续倒塌定义17-18
• 2.2 连续倒塌的分类18-19
• 2.3 结构抗连续倒塌设计准则19-22
• 2.4 结构抗连续倒塌设计的方法22-25
• 2.5 结构抗连续倒塌设计的结构性能检查方法25-27
• 2.6 本章小结27-29
• 第三章 钢框架结构抗连续倒塌能力实例分析29-48
• 3.1 钢框架结构模型29-30
• 3.2 材料30
• 3.3 钢框架结构静力分析30-39
• 3.4 钢框架结构非线性静力分析(Pushdown分析)39-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第四章 钢框架结构抗连续倒塌能力动力时程分析48-66
• 4.1 引发结构发生连续倒塌的荷载介绍48-49
• 4.2 选取荷载模型49-50
• 4.3 钢框架结构动力时程分析50-55
• 4.4 结构弹塑性动力时程分析55-60
• 4.5 抗连续倒塌设计研究60-65
• 4.6 本章小结65-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66-67
• 5.2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 后记71-72
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况72

【参考文献】

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本文编号：415991