钢框架抗连续倒塌设计方法研究-结构工程专业论文.docxVIP

硕士学位论文钢框架抗连续倒塌设计方法研究 硕士学位论文 钢框架抗连续倒塌设计方法研究 Design Method Research on Progressive Collapse Prevention of Steel Frame 学 2 1206041 大连理工大学 Dalian University of Technology 万方数据 大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目：幽盔重邀垄逝幽丝丑之压刍逸 作者签名： 堑I訇翌塑 曰期：!!兰年—生月jL日 万方数据 大连理工大学硕士学位论文摘 大连理工大学硕士学位论文 摘 要 当结构的某一承重构件失效后，其承担的竖向荷载会由周围构件分担，若相关构件 不能承受传递而来的荷载并形成新的平衡，则会发生构件的连锁失效，最终导致结构发 生不可控的连续性倒塌。我国因250米以上超高层建筑数量多且平均高度高、遭受恐怖 袭击威胁风险高、大城市人口密度大且流动性高、汽车保有量及使用率高四大因素成为 结构连续倒塌高风险国家，但与之形成鲜明对比的是我国并没有专门的抗连续倒塌设计 规范，仅在部分结构设计规范中提到了概念性的结构延性设计目标。因此有必要摸索出 适用于我国结构规范的抗连续倒塌设计流程及参数，并形成规范，用于实践。 本文以某4层9×3跨钢框架办公楼移除底层中柱的工况为例，介绍美国总务局于 2013年10月颁布的抗连续倒塌设计规范中的线性静力法设计流程，并对其中部分参数 进行调整使之适用于我国结构设计方法。在此基础上，将所有构件划分为结构纵向外侧 梁、纵向内侧梁、横向梁、结构；t-N柱和内侧柱5组，分别将每组构件截面放大6-9次， 并以这6-9个截面的主截面模量为横坐标、相应应力比或内力为纵坐标绘图，观察每组 构件的截面尺寸变化对自身内力及各组构件应力比的影响。最后，针对底层中柱与角柱 失效两种工况，通过逐步降低失效柱弹性模量E的方式模拟其刚度退化，探究此过程中 相关构件的应力比变化规律。结论如下： (1)本文中按我国规范设计的未考虑地震作用的钢框架办公楼不具备抵御连续倒 塌的能力。在变形控制准则中，梁、柱的正应力比超限，在强度控制准则中，柱的正应 力比超限。 (2)增大与被移除的柱在同一平面内的构件的截面，会使该构件内力小幅增大、 应力比大幅降低，也会降低该平面内其它构件的应力比。增大与被移除的柱不在同一平 面内的构件的截面，仅会降低该构件的应力比，其内力及该平面内其它构件的应力比基 本保持不变。 (3)在失效柱刚度逐渐降低的过程中，与之相邻的梁、柱的正应力比呈上升趋势， 上升速度为：慢一快一慢。但位于失效柱上方且与失效柱同轴线的柱，其正应力比曲线 分为下降和上升两段，其中第2层柱的正应力比在下降段中呈先升后降趋势。 关键词：钢框架；连续倒塌；设计方法 万方数据 钢框架抗连续倒塌设计方法研究Design 钢框架抗连续倒塌设计方法研究 Design Method Research on Progressive Collapse Prevention of Steel Frame Abstract When a 10ad beartng element fatls，10ad will be transmitted to other elements around jt． If the corresponding elements cannot bear the transmitted 10ad and reach a new balance．the elements will be damaged progressively，which always lead to an uncontrollable progressive collapse．China takes high risks of progressive collapse for four reasons：the great number of super high-rise buildings，the high probability of terrorist attack，dense population with high mobility and big vehicle holding