钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌与可靠性研究

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1、学校代号10532学号S1501000851分类号TU375密级公开1硕士学位论文钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌与可靠性研究学位申请人姓名郭蓉培养单位土木工程学院导师姓名及职称易伟建教授学科专业土木工程研究方向钢筋混凝土结构抗连续倒塌论文提交日期2018年06月02日学校代号：10532学号：S150100085密级：公开湖南大学硕士学位论文钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌与可靠性研究国家重点研发计划(2016YFC0701400)资助国家自然科学基金(51338004)资助湖南省重点研发计划(2017SK2220)资助长沙市科技计划

2、项目(kq1706019)资助学位申请人姓名：郭蓉导师姓名及职称：易伟建教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2018年06月02日论文答辩日期：2018年06月05日答辩委员会主席：李正农教授AStudyonprogressivecollapseandreliabilityofreinforcedconcreteframestructuresbyGUORongB.E.(SichuanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequir

3、ementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYIWeijianJune,2018I钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌与可靠性研究摘要由于近年来恐怖主义的肆意猖獗，重大恐怖袭击事件时有发生。自美国“911”事件导致巨大经济损失和人员伤亡后，国内外学术界相继展开对偶然事件下结构发生局部损伤的连续倒塌分析和结构抗连续倒塌方法的研究。结构连续倒塌事件是复杂的非线性行

4、为，对结构进行倒塌整体过程的非线性分析是很有必要的。另外，由于结构内部与外部环境存在许多不确定因素，基于可靠度方法对混凝土结构发生连续倒塌风险评估成为现今结构设计的重要内容。为了研究混凝土框架结构连续倒塌能力及其影响因素，本文针对RC平面框架结构，通过以下几个方面进行研究。（1）利用OpenSees程序建立了一8层混凝土框架纤维单元模型，基于非线性静力pushdown分析方法，对一榀平面框架的不同破坏工况进行竖向连续倒塌分析，研究结构发生局部破坏后的受力机制和抗力分布规律。可以发现，损伤结构在不同破坏工况下存在不同的抗倒塌机制。

5、结构在底层中柱失效情况下，损伤结构抗连续倒塌承载力主要由梁机制与悬链机制提供，悬链线机制状态主要由结构底部两层的轴向拉力的发展形成。底层边柱失效后，损伤结构仅依靠梁机制抵抗竖向连续倒塌，失效位置梁构件并未发展出悬链线机制。悬链线机制在竖向倒塌破坏的承载力要高于梁机制提供的抗力。（2）以损伤节点竖向位移反应量与连续倒塌极限状态竖向位移建立结构整体倒塌临界状态功能函数，提出了基于随机有限元计算损伤结构整体可靠度的方法。分析比较一次可靠度、二次可靠度以及重要抽样法三种方法的原理以及流程，对一2层双跨混凝土模型进行可靠度计算以及参数灵敏

6、度分析。对影响结构竖向连续倒塌的随机参数重要性进行分析，对比分析钢筋材料参数与混凝土材料参数在竖向倒塌中相对重要性。分析讨论了结构侧向刚度对各随机变量敏感系数的影响，为降低连续倒塌风险提供思路。（3）基于结构鲁棒性对损伤结构抗连续倒塌能力进行评估与分析。从定量方面，通过结构整体可靠度定义结构的鲁棒性量化指标，以失效概率建立结构鲁棒性指标计算方法，并分析比较了剩余结构不同损伤部位的鲁棒性大小以及发生连续倒塌的风险；从定性方面，建立不同结构设计参数（跨度、层高以及层数）和工况（边柱、中柱）的连续倒塌易损曲线，研究讨论抗连续倒塌的影响

7、因素。关键词：钢筋混凝土框架结构；连续倒塌；拆除构件法；随机有限元可靠度；鲁棒性II硕士学位论文AbstractInrecentyears,therampantterrorismisrampantandmajorterroristattackshaveoccurred.Sincethe"911"incidentintheUnitedStatesresultinginhugeeconomiclossesandcasualties,thedomesticandforeignacademicshavesuccessivelycarri

8、edouttheanalysisoftheprogressivecollapseaboutthestructureswhichhavelocaldamagesunderaccidenteventsandthestudyofthemethodofresisting