当前位置:主页 > 科技论文 > 施工技术论文 >

结构抗连续倒塌关键构件的评价方法及敏感性分析

发布时间:2018-10-10 14:12
【摘要】:建筑物的连续倒塌是一种危害性很强的工程灾害,往往带来严重的人员伤亡和巨大的经济损失,是近年来土木工程界研究的热点问题之一。确定结构在连续倒塌中的关键构件,以及连续倒塌对各个设计参数的敏感性程度,对于结构的抗连续倒塌设计具有十分重要的意义。当确定了结构的关键构件和敏感设计参数之后,可以有重点、有目标地对结构进行加固设计,最大限度地减少连续倒塌的发生。然而,截至目前,世界各国的设计规范都未能提出具体的关键构件确定方法。本文分别从钢梁悬链线屈服理论以及能量法入手,推导了确定结构关键构件的相关计算公式;利用ABAQUS有限元软件及相应的计算模型,对框架结构连续倒塌关于设计参数的敏感性进行了探索性研究。具体工作可分为以下几个部分: 1.通过对钢梁在悬链线作用阶段的受力状态的分析,推导了钢梁在悬链线阶段最大容许位移的计算公式,进而引出了柱的“特征移除系数(μ)”的概念,定量地计算了构件在连续倒塌中的重要性指标。利用ABAQUS有限元软件对一实际工程进行了非线性动力分析,结果表明,特征移除位移的算法能够在一定程度上反映出构件在抗连续倒塌中的重要性程度,预测结果与一般工程经验一致。且适合结构化编程计算。 2.在结构的抗连续倒塌设计中,能量法是一个很好的切入点。作为构件的重要性评价指标,以拆除构件前后,结构体系的变形能的变化率作为衡量构件重要性程度的指标,形象直观。在此基础上,引入Neumann级数进行重要性系数的简化计算,避免了反复求解构件破坏后的整体刚度矩阵的过程,提高了计算效率,且具有较高的精度。另外,进一步地提出了“扩展的重要性系数”的概念,可以用来进行多构件同时破坏情况下的结构危险性的比较分析。 3.利用ABAQUS有限元软件建立了一组设计参数(层数,抗震烈度,配箍率等)不同的钢筋混凝土框架模型,通过拆除构件法计算结构发生连续倒塌的严重性程度,并进行比较分析。结果表明,结构连续倒塌对于楼层数和配箍率的敏感性程度较高,对于建筑物抗震设防烈度的敏感性程度较低。
[Abstract]:The continuous collapse of buildings is a very harmful engineering disaster, which often brings serious casualties and huge economic losses. It is one of the hot issues in the field of civil engineering in recent years. It is very important for the continuous collapse design to determine the key members of the structure in the continuous collapse and the sensitivity of the continuous collapse to the various design parameters. When the key components and sensitive design parameters of the structure are determined, it is possible to design the structure with emphasis and aim, so as to minimize the occurrence of continuous collapse. However, up to now, the design specifications in the world have failed to propose specific methods for determining key components. Starting with the catenary yield theory and energy method of steel beam, this paper deduces the relevant calculation formulas for determining the key components of the structure, and makes use of the ABAQUS finite element software and the corresponding calculation model. The sensitivity of continuous collapse of frame structures to design parameters is studied in this paper. Specific work can be divided into the following parts: 1. Based on the analysis of the stress state of the steel beam in the catenary action stage, the formula for calculating the maximum allowable displacement of the steel beam in the catenary stage is derived, and the concept of "characteristic removal coefficient (渭)" of the column is introduced. The importance index of component in continuous collapse is calculated quantitatively. The nonlinear dynamic analysis of a practical project is carried out by using ABAQUS finite element software. The results show that the displacement removal algorithm can reflect to some extent the importance of the component in the continuous collapse resistance. The prediction results are consistent with the general engineering experience. And suitable for structured programming calculation. 2. Energy method is a good breakthrough point in continuous collapse design. As the importance evaluation index of the component, the change rate of the deformation energy of the structure system before and after the removal of the component is taken as the index to measure the importance degree of the component, and the image is intuitionistic. On this basis, the Neumann series is introduced to simplify the calculation of the importance coefficient, which avoids the process of repeatedly solving the whole stiffness matrix after the member is destroyed, and improves the calculation efficiency and has a higher accuracy. In addition, the concept of "extended importance coefficient" is further put forward, which can be used to compare and analyze the structural hazards in the case of simultaneous failure of multiple components. A set of reinforced concrete frame models with different design parameters (floor number, seismic intensity, hoop ratio, etc.) are established by using ABAQUS finite element software. The severity of continuous collapse of structures is calculated by the method of removing the members, and the degree of continuous collapse is compared and analyzed. The results show that the continuous collapse of the structure is highly sensitive to the number of floors and hoop ratio, and less sensitive to the seismic fortification intensity of buildings.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU311.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 冯飞;蔡建国;冯健;王蜂岚;张晋;;网架结构荷载动力放大系数研究[J];空间结构;2011年01期

2 梁益;陆新征;李易;叶列平;江见鲸;;楼板对结构抗连续倒塌能力的影响[J];四川建筑科学研究;2010年02期

3 梁益;陆新征;李易;叶列平;;国外RC框架抗连续倒塌设计方法的检验与分析[J];建筑结构;2010年02期

4 梁益;陆新征;李易;叶列平;江见鲸;;3层RC框架的抗连续倒塌设计[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2007年06期

5 马人乐;黄鑫;陈俊岭;;钢框架梁柱节点在结构连续倒塌中的性能分析[J];青岛理工大学学报;2009年02期

6 张立山;董艳英;苏幼坡;;混凝土结构抗连续倒塌构造措施研究[J];河北建筑工程学院学报;2006年04期

7 胡庆昌;;结构的坚固性及钢筋混凝土房屋防连续倒塌设计概念[J];建筑结构;2008年01期

8 靳卫恒;张毅刚;;突变理论在单层网壳屈曲分析中的应用[J];工业建筑;2009年S1期

9 朱幼麟;;大板结构连续倒塌问题的探讨[J];建筑技术;1988年02期

10 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

相关会议论文 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 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

8 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

9 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

10 赵艳林;韦树英;;钢筋混凝土框架结构塑性极限分析的有限线半解析法[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年

相关重要报纸文章 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 安国强邋于海涛;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

相关博士学位论文 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 何庆锋;钢筋混凝土框架结构抗倒塌性能试验研究[D];湖南大学;2010年

6 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

7 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

8 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

9 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

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

相关硕士学位论文 前10条

1 邢甫庆;混凝土结构抗连续性倒塌机理及其设计方法研究[D];合肥工业大学;2010年

2 侯耿峰;非抗震设计的框架结构抗连续倒塌性能的延性要求[D];南昌大学;2010年

3 吴文辉;某五星级宾馆抗连续倒塌设计研究[D];郑州大学;2011年

4 田启祥;钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌设计方法对比及性能校验[D];重庆大学;2010年

5 黄永东;钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌分析研究[D];兰州理工大学;2011年

6 邹圆;非抗震设计钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌试验研究与理论分析[D];南昌大学;2011年

7 卢磊;多层钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌性能研究[D];西南交通大学;2012年

8 郑阳;结构抗连续倒塌关键构件的评价方法及敏感性分析[D];浙江大学;2013年

9 童少轩;钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌分析方法研究[D];西安建筑科技大学;2012年

10 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



本文编号:2262095

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/sgjslw/2262095.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户61a8c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com