极端火灾作用下典型超高层混凝土框架_核心筒结构的连续倒塌分析_英明鉴

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1、极端火灾作用下典型超高层混凝土框架_核心筒结构的连续倒塌分析_英明鉴第49卷第4期2016年4月土木工程学报CHINACIVILENGINEERINGJOURNALVol．49Apr．No．42016极端火灾作用下典型超高层混凝土框架-核心筒结构的连续倒塌分析英明鉴1李易2陆新征1叶列平1（1．清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084；2．北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京100124）摘要：911事件以来，意外荷载作用下超高层结构的连续倒塌问题日益受到关注。该文采用考虑高温作用的高性能有限单元、高温破————————————————————

2、———————————————————————————坏准则及生死单元技术，对极端火灾作用下典型超高层混凝土框架-核心筒结构的连续倒塌进行了分析。研究发现，该结构系统中的多层结构共同承受火灾作用时，由于火灾热膨胀变形的影响，超高层框架-核使得结构体系内不仅在水平方向发生内力重分布，而且在竖向也发生心筒结构产生类似桁架拱的整体受力机制，内力重分布。楼盖系统的热膨胀和破坏失效对外围柱的破坏具有重要影响，最终造成外围柱由于较大的二阶效应触发了整体结构系统的连续倒塌。而发生受弯破坏，关键词：超高层混凝土框架-核心筒结构；极端火灾；连续倒塌；数值模拟；受力机理；倒塌模式中图分类号：TU31

3、8TU375．4文献标识码：ADOI:10.15951/j.tmgcxb.2016.04.005131X（2016）04-0048-09文章编号：1000-Progressivecollapseanalysisofatypicalsuperhigh-riseconcreteframe-coretubestructureexposedtoextremefireYingMingjian1LiYi2LuXinzheng1YeLieping1（1．KeyLaboratoryofCivilEngineeringSafetyandDurabilityoftheMinistryofEducat

4、ion，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．KeyLaboratoryofUrbanSecurityandDisasterEngineeringoftheMinistryo———————————————————————————————————————————————fEducation，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China）Abstract：Sincethe“9·11”event，theprogressivecollapseofsuperhigh-risestructure

5、sunderincidentalloadshasbeengreatlyconcerned．Inthispaper，thehighperformancefiniteelementsandtheirfailurecriteriabothconsideringhightemperatureeffects，aswellastheelementaldeactivationtechnologyareadopttoanalyzetheprogressivecollapseofatypicalsuperhigh-riseconcreteframe-coretubestructureexposed

6、toextremefire．Itcanbefoundthatwhenthemulti-storeyfloorsysteminthebuildingstructureissimultaneouslyexposedtofire，itperformsanoverallmechanismsimilarwithVierendeelactionduetothethermalexpansiondeformation．Thatleadstotheredistributionoftheinternalforcesthroughoutthestructuralsystemnotonlyintheho

7、rizontaldirectionbutalsointheverticaldirection．Thermalexpansionandthedestructionofthefloorsystemhaveanimportantinfluenceonthefailureofperipheralcolumns，whicheventuallyleadstotheflexuraldamageofthecolumnsduetothelargesecond-ordereffect，trigger