极端火灾作用下典型超高层混凝土框架-核心筒结构的连续倒塌分析

911事件以来,意外荷载作用下超高层结构的连续倒塌问题日益受到关注。该文采用考虑高温作用的高性能有限单元、高温破坏准则及生死单元技术,对极端火灾作用下典型超高层混凝土框架-核心筒结构的连续倒塌进行了分析。研究发现,该结构系统中的多层结构共同承受火灾作用时,由于火灾热膨胀变形的影响,超高层框架-核心筒结构产生类似桁架拱的整体受力机制,使得结构体系内不仅在水平方向发生内力重分布,而且在竖向也发生内力重分布。楼盖系统的热膨胀和破坏失效对外围柱的破坏具有重要影响,最终造成外围柱由于较大的二阶效应而发生受弯破坏,触发了整体结构系统的连续倒塌。

材料热应变对火灾下RC梁柱构件力学性能的影响

火灾下RC构件的热应变一般由热瞬变、热徐变、热膨胀应变三个部分组成。对于结构中的不同构件,因其受力特点不同,各种应变对不同受力构件的变形影响也不同。在不影响模拟精度的情况,忽略对构件影响小的应变部分,可以提高结构抗火性能分析计算的效率。通过对典型RC构件抗火性能试验的模拟,分析了材料的各种高温应变分量对火灾下梁柱构件力学行为的影响,并在此基础上给出了RC框架结构抗火分析和计算的相关建议。

错列剪力墙结构与框架结构抗震的对比实验分析

介绍了一种高层建筑当中的新兴结构体系——错列剪力墙结构。为分析错列剪力墙结构和传统框架结构的抗震性能,分别设计制作了两个错列剪力墙结构和传统框架结构的实物模型。利用小型振动台对这些模型进行模拟地震振动实验。得出了错列剪力墙结构和传统框架结构在地震作用下结构的动力反应特征。实验结果表明:在各级地震波作用下,错列剪力墙结构的地震响应均比传统框架结构的地震反应小,说明了错列剪力墙结构相对于框架结构具有更加良好的抗震性能。

栓钉在刚性地下连续墙接头中的应用

栓钉作为一种连接混凝土和钢的高强度刚性连接构件,可以显著提高钢和混凝土的整体受力性能。基于此,提出了一种采用栓钉连接的刚性地下连续墙接头的设计方法和施工技术,通过在接头处使用栓钉连接,可以提高接头处工字钢和混凝土之间的黏结性能,增加接头处的抗变形能力,进而加强地下连续墙的抗渗性能。研究表明,新型接头的设计和施工工艺对地下连续墙的刚度、整体性以及抗渗性能影响较大,理论计算结果亦验证了工法的可行性和有效性。

某超高层混凝土结构火灾作用下的力学响应分析

火灾是高层建筑安全的主要威胁之一。建筑物在火灾作用下的力学响应是整体结构的行为,其主要特点是结构系统内受火区域子结构的刚度和承载力随火灾的发展而变化,进而引起结构体系内的内力重分布。目前,针对高层结构构件的抗火性能已有相关研究开展,而对于高层混凝土结构的整体抗火性能方面的研究还并不多见。该文采用考虑高温作用的纤维梁和分层壳模型,对某超高层建筑结构进行了整体结构的抗火分析。通过模拟超高层结构不同部位在标准升温曲线作用下的整体结构响应,比较分析了火灾作用下超高层结构的抗火性能。最后,采用Pushdown方法分析了火灾作用下结构的抗倒塌性能。

某框支砌体结构火灾倒塌事故的模拟与分析

火灾下建筑结构的倒塌是整体结构系统的力学行为。由于整体结构火灾试验难度较大,数值模拟是研究整体结构火灾行为的重要手段。该文采用考虑高温作用的纤维梁和分层壳模型以及生死单元技术,对一实际框支砌体结构的火灾倒塌事故进行了分析,模拟了整体结构在火灾作用下的倒塌过程,指出了引起结构火灾倒塌的关键原因,并根据数值分析结果对火灾下抗连续倒塌设计提出了改进建议。