钢框架抗连续倒塌设计方法研究

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1、犬裡？大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉＳＳ士室位１￡文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮｗ钢框架抗连续倒塌设计方法研究学科专业益检工―程—作者姓名遂显阳＿指导教师殷福新副教授２０１５年６月答辩日期硕士学位论文钢框架抗连续倒塌设计方法研究ＤｅｓｉｇｎＭｅｔｈｏｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅＣｏｌｌａｐｓｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎｏｆＳｔｅｅｌＦｒａｍｅ作者姓名：赵同阳学科、专业：结构工程学号：２１２０６０４１指

2、导教师：殷福新完成日期：２０１５年５月大连理工大学ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。－学位论文题目：喊ｇ劣ｊ碰枚叶丄，／作者签名：：年６月／日

3、日期大连理工大学硕士学位论文摘要当结构的某一承重构件失效后，其承担的竖向荷载会由周围构件分担，若相关构件不能承受传递而来的荷载并形成新的平衡，则会发生构件的连锁失效，最终导致结构发生不可控的连续性倒塌。我国因２５０米以上超高层建筑数量多且平均高度高、遭受恐怖袭击烕胁风险高、大城市人口密度大且流动性高、汽车保有量及使用率髙四大因素成为结构连续倒塌高风险国家，但与之形成鲜明对比的是我国并没有专门的抗连续倒塌设计规范，仅在部分结构设计规范中提到了概念性的结构延性设计目标。因此有必要摸索出适用于我国结构规范的抗连续倒塌设计流程及参数，并形成规范，用

4、于实践。４层９Ｘ３本文以某跨钢框架办公楼移除底层中柱的工况为例，介绍美国总务局于２０１３年１０月颁布的抗连续倒塌设计规范中的线性静力法设计流程，并对其中部分参数进行调整使之适用于我国结构设计方法。在此基础上，将所有构件划分为结构纵向外侧－、、５９次梁、纵向内侧梁横向梁结构外侧柱和内侧柱组，分别将每组构件截面放大６，－９个截面的主截并以这６面模量为横坐标、相应应力比或内力为纵坐标绘图，观察每组构件的截面尺寸变化对自身内力及各组构件应力比的影响。最后，针对底层中柱与角柱失效两种工况，通过逐步降低失效柱弹性模量Ｅ的方式模拟其刚度退化，探究此过程中相关构件的应

5、力比变化规律。结论如下：（１）本文中按我国规范设计的未考Ｅｇ地震作用的钢框架办公楼不具备抵御连续倒ｊ塌的能力。在变形控制准则中，梁、柱的正应力比超限，在强度控制准则中，柱的正应力比超限。一（２）增大与被移除的柱在同平面内的构件的截面，会使该构件内力小幅增大、应力比大幅降低一，也会降低该平面内其它构件的应力比。增大与被移除的柱不在同平面内的构件的截面，仅会降低该构件的应力比，其内力及该平面内其它构件的应力比基本保持不变。（３）、在失效柱刚度逐渐降低的过程中，与之相邻的梁柱的正应力比呈上升趋势，一上升速度为一：慢快慢。但位于失效柱上方且与失效柱同轴线的

6、柱，其正应力比曲线分为下降和上升两段，其中第２层柱的正应力比在下降段中呈先升后降趋势。关键词：钢框架；连续倒塌；设计方法－－Ｉ钢框架抗连续倒塌设计方法研究ＤｅｓｉｎＭｅｔｈｏｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒｏｒｅｓｓｉｖｅＣｏｌｌａｓｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎｏｆｇｇｐＳｔｅｅｌＦｒａｍｅＡｂｓｔｒａｃｔＷｈｅｎａｌｏａｄｂｅａｒｉｎｅｌｅｍｅｎｔｆａｉｌｓｌｏａｄｗｉｌｌｂｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｔｏｏｔｈｅｒｅｌｅｍｅｎｔｓａｒｏｕｎｄｉｔ．ｇ，Ｉｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｏｎｄｉｎｅｌｅｍｅｎｔｓｃａｎｎ

7、ｏｔｂｅａｒｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｌｏａｄａｎｄｒｅａｃｈａｎｅｗｂａｌａｎｃｅｔｈｅｐｇ，ｅｌｅｍｅｎｔｓｗｉｌｌｂｅｄａｍａｅｄｒｏｒｅｓｓｉｖｅｌｗｈｉｃｈａｌｗａｓｌｅａｄｔｏａｎｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｒｏｒｅｓｓｉｖｅｇｐｇｙ，ｙｐｇｃｏｌｌａｓｅＣｈｉｎｔｈｉｉｋｌｆｏｕａｓｏｎｓｔｈｅｔｐ．ａａｋｅｓｏｎｇｈｒｓｓｏｆｒｏｒｅｓｓｉｖｅｃｏｌａｓｅｆｏｒｒｒｅ