地震下混凝土框架结构倒塌瓦砾分布研究

强烈的地震会导致城市中房屋大量倒塌,形成瓦砾,并进一步影响交通、救援等工作。为分析混凝土框架结构倒塌瓦砾分布特征,采用多尺度建模方法建立了结构的有限元模型。针对有限元模拟中的单元消失问题,引入计算机动画模拟技术并使用Python语言编写了软件接口,重新计算了消失单元的运动轨迹,再现了完整倒塌瓦砾分布范围。随后,选取混凝土框架结构的高宽比和长宽比两个因素,计算了12个钢筋混凝土框架结构在2条地震波作用下的倒塌瓦砾分布范围。从一维和二维的角度,分析了倒塌瓦砾分布的距离和影响范围的特征。分析结果表明:相对倒塌距离与结构的高宽比呈正相关,与长宽比呈负相关;倒塌面积比与结构的高宽比呈正相关,与长宽比无关。