冲击荷载下单层网壳结构的整体倒塌分析

对60m跨度的K6型单层球面网壳建模,利用ANSYS/LS-DYNA对其在不同质量及速度冲击物作用下的动力响应进行大量参数化分析。提取了关键节点的位移时程曲线,针对损伤最严重的整体倒塌模式进行了研究。得出了网壳结构在冲击荷载作用下出现整体倒塌现象与冲击物动能及节点位移的关系以及冲击过程动能传递率的分布规律。研究结果表明,冲击物质量越大,使K6网壳发生倒塌所需动能越少;当冲击物作用使关键节点的竖向位移值大于临界位移值时,网壳结构会发生倒塌现象;当冲击物携带动能为临界倒塌冲击动能时,冲击过程的动能传递率最大。

既有低延性钢筋混凝土框架结构抗整体倒塌能力评估

震后调查及试验研究表明,不同时期建造的建筑物抗震能力差异较大,抗震设防水平不高、抗震构造措施不足且已经服役多年的低延性钢筋混凝土框架结构在地震中极易发生严重破坏甚至倒塌。基于OpenSees有限元分析软件,以某一在役钢筋混凝土框架结构公寓为原型,通过考虑箍筋直径、间距、布置方式和混凝土强度等级等不同因素,分别建立数值分析模型,通过静力推覆分析结果的对比得到影响结构延性的敏感因素。在此基础上,建立一低延性在役钢筋混凝土框架结构数值模型,并以一按现行规范设计的新建结构为对比模型,分别进行25条地震动记录输入下的增量动力分析,进而利用增量动力分析结果,评估了结构的抗整体倒塌能力。结果对比表明,随着地震动强度的增大,低延性结构和新建结构的增量动力分析曲线出现明显差异,与新建结构相比,低延性结构变形增长快,且后期的退化程度大;低延性结构的抗整体倒塌能力明显低于新建结构。

某大跨度门式刚架轻钢厂房整体倒塌的调查分析

通过调查某双跨门式刚架轻钢厂房在雪荷载作用下发生突然整体倒塌事故,分析了厂房整体倒塌的过程及原因;探讨了设计、施工以及构造处理等方面的因素对轻型钢结构构件破坏,以致引起整体倒塌的影响.在调查分析的基础上,对比研究了国内外规范的设计计算规定,提出了我国门式轻钢结构设计与施工方面应注意处理的问题,以提高结构在偶然较大荷载作用下的整体可靠度.

地震作用下框架结构的整体倒塌评估方法研究

本文就地震作用下框架结构的整体倒塌评估方法,阐述了多年来国内外的研究发展过程,指出了该研究工作其中的不足,并对未来的进一步研究作了展望。

某钢结构厂房整体倒塌事故的检测鉴定研究

随着建筑工艺的科学发展,我国厂房建筑项目逐渐增多,但也同时出现了多起厂房倒塌事故,给人们生命财产安全造成严重损失。文章以某钢结构厂房整体倒塌事故为例,通过对倒塌事故现场的检测鉴定,并应用PKPM软件进行结构验算等,分析了该钢结构厂房倒塌的原因。

CFRP及钢板复合加固震损方钢管混凝土框架结构抗整体性倒塌能力分析

为了研究CFRP及钢板复合加固震损方钢管混凝土框架结构的抗整体性倒塌能力,基于OpenSees开放平台,通过折减材料的刚度和强度模拟地震损伤,建立3榀分别为未加固、中度损伤加固和重度损伤加固的两跨三层方钢管混凝土框架结构数值模型,对其进行低周往复分析,并通过与试验结果对比验证了模型的可行性。对震损加固前后的结构数值模型进行增量动力分析,绘制出结构倒塌破坏阶段的易损性曲线,通过计算结构抗倒塌安全储备系数来评估其抗整体性倒塌能力。结果表明,未加固构件、中度损伤加固构件和重度损伤加固构件的抗倒塌安全储备系数分别为1.8、2.18、2.07,中度损伤加固构件和重度损伤加固构件的抗整体性倒塌能力较未加固构件分别恢复并得到提升21.1%和15.0%,且满足“大震不倒”要求。因此,CFRP及钢板复合加固可以有效恢复并提高震损方钢管混凝土框架结构的抗整体性倒塌能力。

局部火灾引起整体钢结构倒塌初始破坏机理的试验研究

为研究局部火灾下整体钢结构倒塌的初始破坏机理,分别考虑中柱及边柱受火破坏类型,设计了4个平面钢框架结构进行火灾试验研究。试验在立体火灾试验炉内进行,采用恒载升温模式。试验过程中,首层中柱或边柱以及与之相连的钢梁受火,中间层钢柱和梁柱节点采取防火保护措施,受火柱底部与自制测力支座通过螺栓连接。通过试验得到了受火梁、柱的温度场分布和位移反应的变化规律,以及受火中柱的轴力变化过程,对引起整体钢结构倒塌的初始破坏过程和破坏机制进行了分析。

考虑结构构件退化特性评估大震下RC框架抗整体性倒塌能力

基于大震和特大震下倒塌率目标的抗震分析与设计是结构抗震领域的主要发展方向,而大震及特大震作用下结构抗整体性倒塌能力的准确评估是其中的关键科学问题。首先对国内外结构抗整体性倒塌能力的研究工作进行了总结,重点介绍了多种微观和宏观本构模型特性及大震作用下考虑结构构件退化特性对抗整体性倒塌能力的影响。在此基础上,详细阐述了通过增量动力分析获得结构抗倒塌能力易损性曲线及确定结构抗倒塌能力极限状态的方法。最后以一个RC单层单跨平面框架结构分析模型为例,利用OpenSees分析软件,研究了钢筋后期强度退化对结构抗整体性倒塌能力评估结果的影响,结果表明不考虑钢筋后期强度退化会明显高估结构的抗倒塌能力。

近断层脉冲型地震动作用下RC框架结构抗整体性倒塌能力分析

首先,简要分析了近断层脉冲型地震动的产生原因及主要特征,讨论了基于峰值-峰值速度脉冲和正则累积平方速度指标的有明显脉冲地震动记录选择方法。进而,选择一榀六层三跨钢筋混凝土框架结构为研究对象,以非线性有限元软件OpenSees为平台,选择20条有明显脉冲的近断层地震动记录,以结构基本周期对应谱加速度S_a(T_1)为强度指标调整原始地震动记录,并对结构进行增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA),以结构最大层间位移角θ_(max)和楼层最大层间位移角θ_(max,i)等为损伤指标,统计分析IDA结果,得到近断层脉冲型地震动记录下的IDA曲线,进而利用IDA结果,评估了结构的抗整体性倒塌能力。同时,也选择20条远场地震动记录进行同样分析以进行比较。结果对比表明:在地震动强度指标相同时,近断层脉冲型地震动更容易引起结构的破坏;近断层脉冲型地震动作用下结构的抗倒塌能力低于远场地震动作用下结构的抗倒塌能力;近断层脉冲型地震动作用下结构底层的塑性变形相对更加集中。

CFRP加固震损钢筋混凝土框架结构的抗整体性倒塌能力分析

首先介绍了CFRP加固受损钢筋混凝土柱的数值模拟方法,通过OpenSees软件进行了建模分析,数值模拟结果与试验结果的对比验证了该数值模型的有效性;其次,对一6层钢筋混凝土框架以受极罕遇地震影响进行预损,采用损伤指数和折减系数的方法建立震损钢筋混凝土框架的分析模型,并选择5种不同的CFRP加固方案对其进行加固;最后,对CFRP加固的震损RC框架进行增量动力分析。定量的评价了CFRP加固震损RC框架的抗整体性倒塌能力和抗倒塌安全储备。结果表明:CFRP加固能有效提高震损钢筋混凝土框架结构的抗震性能。加固部位的选择对加固效果的影响很大,在所选用的5种CFRP加固方案中,对底层及第2层的梁柱进行加固的方案对提高震损钢筋混凝土框架的抗整体性倒塌能力效果最佳。

不同比例板式楼梯对RC框架结构抗地震倒塌能力的影响

既存RC框架结构房屋,14开间,设有2部板式楼梯,原设计遵循GBJ11-89《建筑抗震设计规范》,但结构整体计算未带楼梯。以此结构为原型,缩略若干标准开间,形成了14开间、10开间和7开间的3组模型。整体计算考虑带楼梯和不带楼梯两种情形,采用MSC.MARC有限元软件建立了6个算例,进行逐步增量时程分析,研究不同比例楼梯对RC框架结构抗地震倒塌能力的影响。结果表明:带楼梯计算相对于不带楼梯计算,结构整体抗地震倒塌能力的计算值增大,且楼梯比例越大,计算值增大越多;带楼梯计算时,楼梯将首先发生局部破坏甚至倒塌,早于结构整体倒塌,而楼梯间的框架柱亦成为结构中的薄弱部位。

考虑剪切效应的RC结构抗倒塌性能评估

讨论剪切效应对结构非线性地震响应的影响及结构抗整体倒塌能力评估中的数值建模、分析方法及倒塌极限状态判定等问题的基础上,按照现行抗震设计规范设计的一榀五层三跨钢筋混凝土框架结构为研究对象,区分和考虑剪切变形和不考虑剪切变形两种情况,利用ETABS、OpenSees有限元分析平台,对其进行了静力推覆分析和增量动力分析,进一步利用多地震动记录输入下的增量动力分析结果,得到了结构的倒塌概率曲线,给出了具有50%倒塌概率的以结构基本自振周期对应的谱加速度Sa(T1,5%)表示的结构抗整体倒塌能力指标。结果表明,结构变形较小时,剪切变形对结构的承载力和变形的影响均不大,考虑剪切变形和不考虑剪切变形的Pushover曲线及IDA曲线基本重合;随着地震动强度的增大,结构变形增大,考虑剪切变形和不考虑剪切变形的Pushover曲线及IDA曲线出现明显差异,考虑剪切后结构变形增大得更快;考虑剪切变形后,在同样的地震动强度下,结构的倒塌概率明显增大。

历史遗产砖砌体建筑抗地震倒塌能力评估

在现有的历史遗产砖砌体建筑中由于遗产建筑保护的要求,不能进行精细的实地调查和试验测试,再加上结构特性、材料特性、设计图纸和施工技术等资料的缺失,造成该类建筑的抗地震倒塌能力评估较难达到精确量化的目标。本文结合工程实例,采用统计方法的简化定性模型,统计出结构整体抗倒塌能力指数,利用结构整体抗倒塌能力指数与抗地震倒塌的加速度之间的经验性函数关系,求出结构抗地震倒塌的加速度量化指标。再与不同地震动加速度作用下结构动力弹塑性倒塌分析比较,得出简化判断抗地震倒塌的加速度基本上能够满足结构倒塌的判断目标,为该类工程抗地震倒塌能力简化评估提供一种有益的参考。

冲击荷载下单层凯威特型球面网壳防护方法及建议

以避免结构在冲击荷载下出现整体倒塌为防护目标,对单层凯威特型球面网壳的抗冲击防护方法进行研究。应用有限元软件ANSYS LS/DYNA建立凯威特型单层球面网壳与圆柱形冲击物的模型,并展开大量参数分析工作。在此基础上,依据网壳结构的冲击失效规律及连续倒塌的特点,提出可供实际应用的冲击荷载下网壳结构的3种防护方法(轻屋面,整体加强法,临界位置加强法);并分别对防护效果进行验证。然后综合考虑防护效果与结构成本,提出冲击荷载下网壳结构的防护建议。

扣件钢管架支模的安全性

南京市电视台新演播大厅屋盖混凝土浇筑时发生了模板支架整体倒塌事故 ,由此引发对扣件钢管架支模安全性的重新认识。本文从多个方面对扣件钢管支模的安全性作探讨论述 ,并结合大空间支模的实例 ,介绍一些成功经验。

基于结构构形易损性理论的桁架结构分析

介绍基于结构构形的易损性理论,具体分析了几种桁架结构的易损性,详细表述了结构集簇解簇过程,得到各种失效模式,验证了基于结构构形的易损性理论,为结构易损性分析提供范例。发现结构应力较大的杆件与易损性分析的失效杆件有对应关系,为结构易损性分析提供了新的思路;通过分析结构在集中力作用下极限荷载与易损性分析特征参数,发现如果结构形式相同、集簇过程类似,那么随着连接能力的增大结构临界荷载增大。

考虑填充墙平面内外相互作用评估RC框架-填充墙结构抗整体性倒塌能力

首先简要阐述了可模拟填充墙平面内外相互作用的纤维离散化梁-柱单元模型。其次,基于Open Sees分析软件,对某倒塌试验的4层钢筋混凝土框架-填充墙结构进行了数值模拟,数值模拟结果与试验结果的对比表明考虑平面内外相互作用的纤维离散化梁-柱单元模型模拟框架-填充墙结构中的填充墙是有效的。最后,基于校准后的数值分析模型,利用Open Sees分析软件对某钢筋混凝土框架-填充墙结构教学楼,区分考虑和不考虑填充墙平面内外相互作用两种情况,分别建立三维空间模型,进行了静力推覆分析和增量动力分析,进而利用24条地震动记录输入下的增量动力分析结果,给出了具有50%倒塌概率的结构抗整体性倒塌能力。分析结果对比表明不考虑填充墙平面内外相互作用会明显低估结构的抗倒塌能力。

新旧规范设计RC框架地震易损性分析及抗整体性倒塌能力评估

利用Open Sees分析软件对按GBJ 11—1989、GB 50011—2001、GB 50011—2010新旧不同抗震设计规范设计的3栋钢筋混凝土框架-填充墙结构,考虑填充墙平面内外相互作用、钢筋混凝土柱轴-剪-弯耦合、钢筋后期强度退化、P-Δ效应等因素,分别建立三维空间模型,进行了静力推覆分析和增量动力分析,进而利用25条地震动记录输入下的增量动力分析结果,得到了基于最大层间位移角和最大残余层间位移角的不同损伤状态相应地震易损性曲线,并给出了具有50%倒塌概率的结构抗整体倒塌能力。结果对比表明:按1989、2001、2010不同抗震设计规范设计结构的震后可修复性和抗倒塌能力依次有所提高。

某工地塔式起重机顶升的事故分析

本文通过对一起龙门架物料提升机整体倒塌的原因进行了分析，并对其中在施工过程中存在的问题提出自己的意见，供广大同行参考并提出改进方法。

一座大型钢结构工业厂房的拆除施工

通过一座钢结构工业厂房的整体倒塌拆除,简述了拆除施工的一般方法和需要考虑的问题。分析计算了拆除施工过程中结构的受力情况,以及预计的倒塌结果。最后对实际施工效果进行了总结。