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1、基于线性静力法对框架结构抗连续倒塌的研究张益理,周雪峰,李海彦(西安工业大学建筑工程学院,陕西西安710032)摘要:针对结构体系连续倒塌问题,基于线性静力法运2RC框架结构连续性倒塌分析用Sap2000有限元分析软件对RC框架结构采用拆除构件法2．1首层角柱A1失效对结构底层不同位置的柱进行移除,研究了结构内力及供角柱A1失效后,与失效柱相连的梁有L1和L2,如图需比的变化。2所示。与失效柱相连的梁的各层弯矩和剪力变化图如图2关键词:线性静力法;连续性倒塌;供需比;拆除构件法~3所示。中图分类号:TU312文献标志码:B文章编号:167
2、2-4011(2016)11-0024-02DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.11.013ResearchonAnti-continuousCollapseofFrameStructureBasedonLinearStaticMethodZHANGYili,ZHOUXuefeng,LIHaiyan(SchoolofCivilEngineering,Xi’anTechnologicalUniversity,图2角柱失效后各层梁弯矩变化图Xi’an710032,China)Abstract:Usingthef
3、initeelementanalysissoftwareSap2000RCforframestructureswereremovethebottomstruc-turedependingonthelocationofthecolumn.Keywords:linearstaticmethod;progressivecollapse;supplyanddemandratio;numericalanalysis;pathmethod0前言图3角柱失效后各层梁剪力变化图GAS2003设计指南建议采用线性静力分析方法,通过角柱A1失效后,对周边的框
4、架影响较小,几乎可以忽假设移除结构底层某一构件,来模拟偶然荷载对建筑物的略不计。最大弯矩发生在与失效柱直接相连的梁上,第二直接影响。本文利用有限元软件Sap2000对1栋10层框架层的计算弯矩和计算剪力比第一层的要大,其他各层的计结构进行模拟分析。算弯矩和计算剪力逐渐降低。1建立有限元模型根据分析结果得出的L1和L2的计算弯矩和计算剪力,因此可以得出L1和L2的供需比(DCR)值如表1所示。建立有限元模型:利用Sap2000对结构进行抗连续性表1角柱失效后框架梁的计算内力及供需比(DCR)倒塌设计,运用拆除构件法对结构进行分析,移除柱子的
5、位置如图1所示。内力弯矩承载力计算弯矩剪力承载力计算剪力弯矩剪力位置/(kN·m)/(kN·m)/kN/kNDCRDCR柱子失效的顺序如下:①首层建筑外部,转角处的一根柱A1失效;②首层建筑外部,长边靠中间的一根柱D1L1左端-477257.2123954.780.534.36失效;③首层建筑外部,短边靠中间的一根柱G2失效;L1右端-438-463.84-237208.411.051.13L2左端-467277.4523562.020.593.78L2右端-434-485.46-233214.761.120.92由表1可知,首层角柱失效
6、后,对剪力的供需比影响较大,对弯矩供需比几乎没有影响,L1-L2的弯矩供需比均小于2.0,L1左端的剪力DCR=4.36>1.5,故此梁失效,L2左端的剪力DCR=3.78>1.5,L2也失效。所以拆除角柱后会使与之相连的梁失效,根据GSA2003导则,结构将发生连续性倒塌。图1移除柱位置平面图2．2首层长边中柱D1失效长边中柱D1失效后,与失效柱相连的梁有L21、L22、L3,如图1。与失效柱相连的梁的各层弯矩和剪力变化如图作者简介:张益理(1991-),男,四川彭州人,在读硕士研究生,研究方向:结构体系与优化设计。4~5所示。长边中柱
7、D1失效后,对与其相邻的各层梁的·24·影响较小,几乎可以忽略。最大计算弯矩和最大计算剪力根据分析结果得出L4、L5、L6的计算弯矩和计算剪发生在与失效柱相邻的梁上,由图5~6可知,随着楼层的力,因此可以计算出L4、L5、L6的供需比(DCR),如增加,计算弯矩和计算剪力逐渐减小。表3。表3短边中柱失效后框架梁的计算内力及供需比(DCR)内力弯矩承计算剪力计算弯矩剪力位置载力弯矩承载力剪力DCRDCRL4左端-477-300.95239-165.30.630.7L4右端-438168.82-23711.220.390.05L5左端-438
8、450.23446379.751.020.85L5右端438-509.11-446418.251.160.94图4长边中柱失效后各层梁弯矩变化图L6左端-516-254.69282-154.8
