混凝土結(jié)構在火災影響下的連續(xù)倒塌

RC結(jié)構在火災影響下的連續(xù)倒塌研究目錄連續(xù)倒塌概念介紹連續(xù)倒塌研究的意義與現(xiàn)狀連續(xù)倒塌事件介紹結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法增強結(jié)構抗連續(xù)倒塌能力方法RC框架結(jié)構火災連續(xù)倒塌分析連續(xù)倒塌概念介紹連續(xù)倒塌是指由意外事件或災害所造成的結(jié)構初始局部破壞所引起的整體結(jié)構不成比例的倒塌破壞連續(xù)倒塌研究的意義與現(xiàn)狀目前建筑結(jié)構的形式多種多樣，更趨向于大型化、復雜化隨著社會的不斷進步與發(fā)展各種沖突，矛盾，災害與意外事件發(fā)生的概率也在不斷增大連續(xù)倒塌研究的意義與現(xiàn)狀例如：恐怖襲擊引起的爆炸，撞擊，火災意外事件如燃氣泄漏引發(fā)的爆炸，火災車禍引發(fā)的撞擊等都會對建筑結(jié)構帶來不同程度的損傷而單個構件的損傷都會對整個結(jié)構產(chǎn)生與原破壞不成比例的影響結(jié)構連續(xù)倒塌的可能性非常大因此當下研究結(jié)構的連續(xù)連續(xù)倒塌十分必要連續(xù)倒塌事件介紹1968年RonanPoint公寓燃氣爆炸事故它是連續(xù)性倒塌研究領域的開端連續(xù)倒塌事件介紹Oklahoma汽車炸彈事件默拉聯(lián)邦大樓連續(xù)倒塌事件介紹美國9.11恐怖襲擊事件Oklahoma汽車炸彈事件和911事件的發(fā)生連續(xù)倒塌問題才在世界范圍內(nèi)得到重視并開展了大量相關研究結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法目前世界各國提出的結(jié)構抗連續(xù)設計方法主要包括：概念設計、

拉結(jié)強度設計

拆除構件設計/替代路徑設計

關鍵構件設計結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法概念設計主要從結(jié)構的整體性、延性、冗余度、構造措施和關鍵構件的判別等結(jié)構設計概念來進行結(jié)構方案和結(jié)構布置設計從而改善結(jié)構的抗連續(xù)倒塌能力結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法概念設計的主要內(nèi)容包括：（1）增加結(jié)構的冗余度，使結(jié)構系統(tǒng)具有足夠的備用荷載傳遞路徑（2）設置整體形加強構件或設置結(jié)構縫（3）加強結(jié)構構件的連接構造措施，保證結(jié)構的整體性結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法（4）加強結(jié)構延性構造措施，保證剩余結(jié)構的延性（5）對可能出現(xiàn)的意外荷載和作用有所估計概念設計的優(yōu)點是比較簡單，不增加額外計算工作量，因此在各類有抗連續(xù)倒塌需求的結(jié)構設計中，都應該進行抗連續(xù)倒塌的概念設計其缺點是難以量化，依賴于設計人員的水平和經(jīng)驗結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法拆除構件設計：

拆除構件設計將結(jié)構中的部分構件拆除模擬結(jié)構的初始破壞通過有限元法分析結(jié)構中部分構件拆除后剩余結(jié)構的強度判斷結(jié)構是否會發(fā)生連續(xù)倒塌結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法如果結(jié)構發(fā)生連續(xù)倒塌則通過增強拆除后的剩余構件來避免連續(xù)倒塌這種方法的實質(zhì)是增強結(jié)構的冗余度提供有效的備用傳力路徑因此又可稱為“替代路徑設計法”(AlternatePathMethod)如果一個構件無法找到替代路徑則該構件應被視為“關鍵構件”，使其具有足夠的強度，能一定程度上抵御意外荷載作用結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法非線性動力拆除構件法：這種方法的準確度最高，十分貼近結(jié)構真實的倒塌情況設計流程：（1）建立整體結(jié)構的非線性數(shù)值模型（2）在結(jié)構上施加設計豎向重力荷載結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法（3）按照從頂部至底部的順序，逐層對每層內(nèi)四個典型部位的框架柱（角柱、長邊中柱、短邊中柱和內(nèi)柱）進行拆除，每次分析僅拆除一根柱構件，然后采用非線性動力法對拆除后的動力響應進行分析。（4）對于柱拆除后，框架結(jié)構發(fā)生連續(xù)倒塌的工況，增加由被拆除柱直接支撐的框架梁配筋，然后進行拆除構件分析，如此循環(huán)，直到結(jié)構在此工況下不發(fā)生連續(xù)倒塌為止結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法線性靜力拆除構件法：現(xiàn)有的線性靜力拆除構件法中采用分別考慮內(nèi)力折減系數(shù)（或需求能力比DCR）和動力放大系數(shù)這兩個因素的影響真實結(jié)構響應結(jié)構的線性靜力響應非線性動力線性靜力內(nèi)力折減系數(shù)動力放大系數(shù)結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法設計流程：（1）建立結(jié)構的線彈性計算模型，并按照從頂部至底部的順序?qū)γ繉觾?nèi)四個典型部位的框架柱（角柱、長邊中柱、短邊中柱和內(nèi)柱）進行拆除（2）對拆除構件后的結(jié)構模型施加靜力荷載，并進行靜力線彈性分析，在分析中引入動力放大系數(shù)以考慮動力因素的影響，從而獲得各構件的線性動力內(nèi)力設計值

結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法荷載效應組合的設計值應按下式確定：——任一構件失效后，剩余結(jié)構的荷載效應組合的設計值

——永久荷載效應標準值——豎向可變荷載效應標準值——可變荷載組合值系數(shù)——任一豎向構件失效引起的荷載動力放大系數(shù)

結(jié)構抗連續(xù)倒塌設計方法（3）將計算得到的線性動力內(nèi)力設計值乘以構件內(nèi)力修正系數(shù)近似得到實際構件中的非線性動力抗力需求即：其中，

其中，為結(jié)構的延性系數(shù)。對于一般鋼筋混凝土框架結(jié)構，可取，則取

（4）設計構件的抗力，使得

結(jié)構三抗連三續(xù)倒三塌設三計方三法拉結(jié)三強度三設計三：拉結(jié)三強度三設計三是對三結(jié)構三構件三之間三的連三接強三度進三行驗三算使其三滿足三一定三的強三度要三求以保三證結(jié)三構的三整體三性和三備用三荷載三傳遞三路徑三及其三傳遞三能力結(jié)構三發(fā)生三倒塌三的極三限狀三態(tài)為三懸鏈三線破三壞機三制結(jié)構三抗連三續(xù)倒三塌設三計方三法拉結(jié)三強度三設計三一般三通過三將實三際超三靜定三結(jié)構簡化三為靜三定懸三鏈線三構件來近三似得三到構三件之三間連三接所三需的三最小三強度拉結(jié)三強度三設計三無需三對整三個結(jié)三構進三行受三力分三析比三較簡三便易三行但三由于三計算三模型三過于三簡化三其參三數(shù)的三經(jīng)驗三性成三分較三多對于三復雜三結(jié)構三，其三可靠三性和三經(jīng)濟三性也三存在三問題增強三結(jié)構三抗連三續(xù)倒三塌能三力方三法替代三傳力三路徑/冗余三傳遞三路徑關鍵三構件/節(jié)點三加強