RC框-剪结构倒塌失效模式及设计方法研究
The Study of Failure Mode and Design Method of RC Frame-Shear Wall Structure
汶川地震后,发现大量因局部构件破坏而引起整体结构连续倒塌的建筑物,其中不乏医院和学校.国外对于倒塌的研究已有三十余年,而我国最新制定的规范仍然没有对于倒塌设计的具体要求和方法,更没有可以统一的评定标准.本文以通用有限元软件SAP2000作为分析平台,借鉴当前国外规范的分析方法,对基于我国现行规范设计的一栋25层钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行了侧向增量倒塌和竖向连续倒塌分析,定量地评估结构的抗倒塌能力.本文研究的具体内容如下:1.主要介绍了影响结构抗连续倒塌的一些性能参数(延性、鲁棒性、冗余性),对现有倒塌的分析理论和方法进行了介绍,在侧向倒塌方面介绍了基于静力非线性Pushover的抗侧向倒塌的研究方法.对于竖向倒塌的研究,理论上主要参考UFC文件,分别介绍了针对结构竖向倒塌的线性分析设计方法和非线性分析设计方法.详细的分析了RC-框架剪力墙结构的本构关系,失效模式及其破坏的机理.针对框剪结构的结构特点,提出了框剪结构抗连续倒塌分析设计的思路.2.基于静力非线性Pushover的分析方法对所选取的结构模型进行了分析,由于结构复杂,计算效率所限,采用单榀框架的分析方法,分析了墙体、框架的塑性变化,给出了结构在弹塑性阶段塑性铰发展的顺序和失效模式,并求出了评定结构性能的超强系数和延性系数.从而对结构的抗侧向倒塌能力给出合理的评价.3.对结构模型进行了竖向连续性倒塌的研究,本文只着重介绍线性静力的倒塌分析方法,并没有通过非线性分析进行验证.与研究框架结构的竖向连续性倒塌方法相同,对结构的角柱、长边中柱分别进行拆除,通过计算失效构件对其周围构件的应力应变变化,采用构件的能力需求比DCR来判定结构的抗竖向连续性倒塌能力.此方法简单快捷,是一种简化的设计方法,可为后期进一步验证倒塌的分析设计提供参考.
- 作者：
- 刘洋
- 学位授予单位：
- 安徽建筑工业学院
- 专业名称：
- 结构工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 沈小璞
- 中图分类号：
- TU398.2
- 关键词：
- RC框-剪结构；连续倒塌；失效模式；Pushover分析；能力需求比
- RC frame-shear structure； progressive collapse； failure modes； pushoveranalysis； demand-capicity ratio