鋼筋混凝土框架結構抗倒塌性能評估與設計原理研究

《鋼筋混凝土框架結構抗倒塌性能評估與設計原理研究》是依託湖南大學，由何慶鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鋼筋混凝土框架結構抗倒塌性能評估與設計原理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：何慶鋒
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

倒塌是結構破壞的一種極端情況，是建築結構設計所力圖避免出現的災難性後果。本項目以鋼筋混凝土框架結構為研究對象，在對結構遭受柱失效情況下的抗倒塌性能深入研究的基礎上，基於敏感性分析研究了替換荷載路徑原理與安全評估方法、基於能力需求曲線方法的抗倒塌性能評估方法以及基於位移的抗倒塌設計方法。項目研究主要內容為現澆空間鋼筋混凝土框架結構的抗倒塌試驗與樑柱結構對比試驗、結構抗倒塌全過程數值模擬分析、替換荷載路徑原理與評估方法以及抗倒塌性能評估方法與設計方法等。項目研究主要目標為深入掌握鋼筋混凝土空間框架結構在快速移除過程中與之後的抗倒塌性能，基於最大限度耗盡結構承載能力來保證結構不發生倒塌情況下，研究結構的抗倒塌性能評估方法以及替換荷載路徑評價標準，建立框架結構抗連續倒塌設計體系。

結題摘要

建築結構的整體安全性一直是建築結構設計的首要問題。並已成為結構工程界關注的熱點。建築結構在承受爆炸、撞擊、火災等突發事件引發的偶然極端荷載作用時，結構可能發生局部甚至大面積的不成比例的倒塌，由此引發大量的人員傷亡以及巨大的經濟損失，並會對社會造成惡劣的政治影響。本基金項目以抗爆抗衝擊為研究背景，以平面框架、空間框架為研究對象，完成了一系列結構在遭遇柱失效情況下結構抗倒塌試驗，其中包括靜力試驗、動力試驗以及採用自製衝擊載入裝置進行的低速衝擊試驗。基於試驗數據，採用有限元軟體Atena、Ls-dyna、編制非線性時程分析程式等方式進行數值分析計算，並以抗倒塌設計與評估為研究目的，對鋼筋混凝土框架結構連續倒塌過程中動力效應問題進行了探討和研究。本項目以試驗、數值模擬以及面向套用的簡化計算與分析方法的思路來進行研究，基於試驗研究，獲得了鋼筋混凝土框架在靜力、動力荷載作用下的受力性能，掌握了動力（衝擊）作用對鋼筋混凝土結構受力性能的影響，建立了鋼筋混凝土框架結構在局部破壞發生後的計算模型，提出了相應的分析方法並用試驗數據對分析計算方法進行了驗證。