钢筋混凝土框架结构抗地震倒塌破坏的研究现状与对策分析

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1、第３０卷第４期建筑科学与工程学报Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．４２０１３年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．２０１３文章编号：１６７３２０４９（２０１３）０４０００１１３钢筋混凝土框架结构抗地震倒塌破坏的研究现状与对策分析刘伯权，付国（长安大学建筑工程学院，陕西西安７１００６１）摘要：总结了罕遇地震作用下结构倒塌破坏的研究现状，重点分析了建筑物倒塌破坏的系统性和不确定性，对比了不同的倒塌破坏准则和倒塌破坏分析方法，给出了建筑物倒塌的临界状态定义。研究结果表明：现有的倒塌破坏准则无法准确定义结构的倒塌破坏；时程分析法更为精确，且较少地引入

2、了地震动随机性影响，更适于结构倒塌研究；建议的倒塌破坏区间能够更好地反映倒塌破坏特性；塑性变形集中是框架倒塌的主要原因，应重视柱端塑性铰发育导致的结构整体性能退化；相关研究成果可为定量研究建筑结构的倒塌破坏提供理论基础。关键词：钢筋混凝土框架结构；地震；倒塌破坏；不确定性；系统性；子结构；破坏准则；时程分析中图分类号：ＴＵ３７５．４文献标志码：Ａ犘狉犲狊犲狀狋犚犲狊犲犪狉犮犺犛狋犪狋狌狊犪狀犱犆狅狌狀狋犲狉犿犲犪狊狌狉犲犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犆狅犾犾犪狆狊犲犇犪犿犪犵犲狅犳犚犆犉狉犪犿犲犛狋狉狌犮狋狌狉犲狊ＬＩＵＢｏｑｕａｎ，ＦＵＧｕｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇ

3、ｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００６１，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｌｌａｐｓｅｄａｍａｇｅｕｎｄｅｒｒａｒｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｎｅｓｓａｎｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｌｌａｐｓｅｄａｍａｇｅｗｅｒｅｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉａａｎｄａ

4、ｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｍａｄｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｓｔａｔｅｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｌｌａｐｓｅｄａｍａｇｅｗａｓｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉａｃａｎｎｏｔｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｆｉｎｅｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＲＣ）ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐｒｅｃｉｓｅｌｙ．Ｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｃｏｌｌａｐｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｗｉｎ

5、ｇｔｏｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｒａｎｄｏｍｎｅｓｓ．Ｔｈｅｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｉｎｔｅｒｖａｌｏｆｃｏｌｌａｐｓｅｄａｍａｇｅｃａｎｂｅｔｔｅｒｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｌｌａｐｓｅｄａｍａｇｅ．Ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｆａｃｔｏｒａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｒａｍｅｃｏｌｌａｐｓｅ，ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍ

6、ｅｎｔｏｆｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅｉｎｔｈｅｃｏｌｕｍｎｅｎｄｓｓｈｏｕｌｄｂｅｎｏｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｄａｍａｇｅｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ＲＣｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ；ｃｏｌｌａｐｓｅｄａｍａｇｅ；ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ；ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｅｎｅｓｓ；ｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎ；ｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓ收稿日期：２０

7、１３０９３０基金项目：国家自然科学基金项目（５１０７８０３７）作者简介：刘伯权（１９５６），男，甘肃定西人，教授，博士研究生导师，工学博士，Ｅｍａｉｌ：ｂｑｌｉｕ＠ｃｈｄ．ｅｄｕ．ｃｎ。２建筑科学与工程学报２０１３年坏，且构件的倒塌破坏程度也存在较大的差异，整体０引言结构倒塌的初始发生位置、破坏程度均可能发生显建筑物的倒塌是造成人员伤亡最直接和最主要著的变化。的原因，受倒塌破坏的复杂性以及经济发展水平和框架结构的