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基于单地震动记录IDA方法的结构倒塌分析 被引量:51
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作者 吕大刚 于晓辉 王光远 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2009年第6期33-39,共7页
增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)作为静力Pushover分析的动力拓展,可以全面、准确地分析结构的性能变化,尤其可以很好地分析结构倒塌这一动力失稳问题。本文基于单地震动记录的IDA方法,提出了"折半取中"原则... 增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)作为静力Pushover分析的动力拓展,可以全面、准确地分析结构的性能变化,尤其可以很好地分析结构倒塌这一动力失稳问题。本文基于单地震动记录的IDA方法,提出了"折半取中"原则,以确定结构倒塌极限状态点。以一榀五层三跨钢筋混凝土框架结构为例,分别考虑钢筋强化模型、理想弹塑性模型和软化模型,对其进行倒塌分析。结果表明:钢筋的屈服后强化特性对结构抗倒塌能力具有显著的影响。 展开更多
关键词 增量动力分析 结构倒塌 “折半取中”原则 性能化地震工程
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结构性黄土湿陷性指标室内测定方法的探讨 被引量:15
2
作者 蒋明镜 沈珠江 +3 位作者 赵魁芝 T.Hongo 赤井俊文 陈国华 《水利水运科学研究》 CSCD 1999年第1期65-71,共7页
对黄土湿陷性指标的室内测定,国内外都借助标准压密仪,采用单线法或双线法进行。由于多种原因,我国各部委编制的试验规程,对采用何种方法,意见尚未统一。本文首先从人工制备结构性黄土的试验成果出发,讨论了黄土的湿陷线问题,认... 对黄土湿陷性指标的室内测定,国内外都借助标准压密仪,采用单线法或双线法进行。由于多种原因,我国各部委编制的试验规程,对采用何种方法,意见尚未统一。本文首先从人工制备结构性黄土的试验成果出发,讨论了黄土的湿陷线问题,认为非饱和结构性黄土存在湿陷线,且该线与饱和结构性黄土的压密曲线重合。从而说明在此简单应力路径下,单线法和双线法是等价的。接着,从日本大阪海成粘土不同室内压密方法得出的试验结果出发,就天然结构黄土,探讨了常规标准压密试验方法的不足,提议采用等应变压密双线法,来测定结构性黄土的湿陷性指标,从而有利于实际工程应用。 展开更多
关键词 结构性黄土 湿隐性 湿陷性指标 土工试验
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Review of collapse triggering mechanism of collapsible soils due towetting 被引量:22
3
作者 Ping Li Sai Vanapalli Tonglu Li 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2016年第2期256-274,共19页
Loess soil deposits are widely distributed in arid and semi-arid regions and constitute about 10% of land area of the world.These soils typically have a loose honeycomb-type meta-stable structure that is susceptible t... Loess soil deposits are widely distributed in arid and semi-arid regions and constitute about 10% of land area of the world.These soils typically have a loose honeycomb-type meta-stable structure that is susceptible to a large reduction in total volume or collapse upon wetting.Collapse characteristics contribute to various problems to infrastructures that are constructed on loess soils.For this reason,collapse triggering mechanism for loess soils has been of significant interest for researchers and practitioners all over the world.This paper aims at providing a state-of-the-art review on collapse mechanism with special reference to loess soil deposits.The collapse mechanism studies are summarized under three different categories,i.e.traditional approaches,microstructure approach,and soil mechanics-based approaches.The traditional and microstructure approaches for interpreting the collapse behavior are comprehensively summarized and critically reviewed based on the experimental results from the literature.The soil mechanics-based approaches proposed based on the experimental results of both compacted soils and natural loess soils are reviewed highlighting their strengths and limitations for estimating the collapse behavior.Simpler soil mechanics-based approaches with less parameters or parameters that are easy-to-determine from conventional tests are suggested for future research to better understand the collapse behavior of natural loess soils.Such studies would be more valuable for use in conventional geotechnical engineering practice applications. 展开更多
关键词 collapse mechanism Microstructure Constitutive relationships Compacted soils Natural loess soils Elastoplastic models Yield surface structural strength
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混凝土框架倒塌全过程的颗粒流数值模拟 被引量:13
4
作者 周健 屈俊童 贾敏才 《地震研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期288-293,共6页
应用基于离散元原理的颗粒流数值模拟(ParticleFlowCodein2Dimensions,简称PFC2D)软件,对框架倒塌的全过程进行了数值模拟。模拟结果与框架倒塌的宏观过程吻合,较好地反应出结构在倒塌过程中构件开裂、失效、退出工作、局部倒塌一直到... 应用基于离散元原理的颗粒流数值模拟(ParticleFlowCodein2Dimensions,简称PFC2D)软件,对框架倒塌的全过程进行了数值模拟。模拟结果与框架倒塌的宏观过程吻合,较好地反应出结构在倒塌过程中构件开裂、失效、退出工作、局部倒塌一直到整体倒塌的全过程,并讨论了数值分析中存在的一些难以解决的问题。 展开更多
关键词 结构倒塌 离散元 PFC2D 数值模拟
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RC空间框架结构竖向倒塌全过程试验研究与理论分析 被引量:17
5
作者 王少杰 刘福胜 徐赵东 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期162-167,177,共7页
采用抽柱法对一双层双向RC空间框架结构进行了拟静力倒塌试验,分别研究了框架结构底层边中柱失效后,剩余结构的竖向倒塌过程、倒塌机制和倒塌细节。试验结果表明:RC空间框架结构竖向倒塌分为外推阶段(拱作用阶段)、内收阶段(悬链线作用... 采用抽柱法对一双层双向RC空间框架结构进行了拟静力倒塌试验,分别研究了框架结构底层边中柱失效后,剩余结构的竖向倒塌过程、倒塌机制和倒塌细节。试验结果表明:RC空间框架结构竖向倒塌分为外推阶段(拱作用阶段)、内收阶段(悬链线作用阶段)和倒塌阶段三个阶段;现浇楼板推迟甚至避免了梁铰出现,具体与现浇楼板对梁的约束大小有关;RC空间框架结构具有良好的抗连续倒塌性能,但应特别注意现浇楼板对结构抗连续倒塌性能的影响。在试验研究基础上,分析了RC空间框架结构竖向倒塌机制的转化过程,提出了最大侧向变形和临界塌落位移的计算模型和求解方法,建立了结构损伤指数模型。 展开更多
关键词 结构倒塌 RC框架结构 倒塌试验 倒塌机制 结构损伤指数
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突发事故中结构易损性的研究 被引量:15
6
作者 邱德锋 周艳 刘西拉 《四川建筑科学研究》 北大核心 2005年第2期55-59,共5页
易损性是指系统容易受到伤害或损伤的程度,世贸大厦的倒塌,使得结构易损性问题在土木工程领域引起了广泛关注。本文用结构倒塌分析程序对天津第二毛纺厂中南楼结构中各构件的重要性进行了分析,并对国内外结构易损性研究进行了分析和展望。
关键词 结构易损性 突发事故 世贸大厦 工程领域 分析程序 毛纺厂 国内外 倒塌
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基于纤维模型的钢管混凝土组合框架连续倒塌非线性动力分析 被引量:16
7
作者 王文达 王景玄 周小燕 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期142-151,共10页
基于非线性纤维梁-柱单元理论建立了钢管混凝土空间框架有限元模型,分析其在非正常荷载作用下(火灾、爆炸、撞击等)的抗连续性倒塌性能。以ABAQUS软件为求解平台进行了钢材和混凝土材料模型的二次开发,并采用已有研究者的试验结果进行... 基于非线性纤维梁-柱单元理论建立了钢管混凝土空间框架有限元模型,分析其在非正常荷载作用下(火灾、爆炸、撞击等)的抗连续性倒塌性能。以ABAQUS软件为求解平台进行了钢材和混凝土材料模型的二次开发,并采用已有研究者的试验结果进行了模型验证,在此基础上采用抽柱法进行了一典型的12层钢管混凝土空间框架体系在不同初始损伤模型下的连续性倒塌非线性动力分析。分析结果表明,不同抽柱工况下,框架梁柱内力由于失效柱破坏将发生内力重分布,相邻构件弯矩和轴力变化较大,其卸载后传力路径遵循就近原则;底层中柱失效后,其上部节点竖向位移最大,底层角柱失效后,上部节点竖向位移最小。总体上钢管混凝土空间框架在竖向荷载作用下具有较好的抗连续倒塌性能。 展开更多
关键词 结构工程 钢管混凝土 组合框架 非线性动力分析 连续倒塌 纤维模型
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Field investigation on severely damaged aseismic buildings in 2014 Ludian earthquake 被引量:13
8
作者 Lin Xuchuan Zhang Haoyu +2 位作者 Chen Hongfu Chen Hao Lin Junqi 《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》 SCIE EI CSCD 2015年第1期169-176,共8页
The 2014 magnitude 6.5 Ludian earthquake caused a death toll of 617, many landslides and tens of thousands of collapsed buildings. A field investigation to evaluate the damage to buildings was carried out immediately ... The 2014 magnitude 6.5 Ludian earthquake caused a death toll of 617, many landslides and tens of thousands of collapsed buildings. A field investigation to evaluate the damage to buildings was carried out immediately after the occurrence of the earthquake. Severely damaged aseismic buildings, which were basically observed in the downtown of Longtoushan Town, were carefully examined one by one with the aim to improve design codes. This paper summarizes the damage observed to the investigated aseismic buildings in both the structural and local levels. A common failure mode was observed that most of the aseismic buildings, such as RC frame structures and confined masonry structures, were similarly destroyed by severe damage or complete collapse of the first story. The related strong ground motion, which was recorded at the nearby station, had a short duration of less than 20 s but a very large PGA up to 1.0 g. The RC frames based on the new design codes still failed to achieve the design target for "strong column, weak beam". Typical local failure details, which were related to the interaction between RC columns and infill walls and between constructional columns and masonry walls, are summarized with preliminary analyses. 展开更多
关键词 Ludian earthquake field investigation aseismic buildings structural collapse local failure
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结构的坚固性及钢筋混凝土房屋防连续倒塌设计概念 被引量:11
9
作者 胡庆昌 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2008年第1期1-2,24,共3页
考虑意外事件不致引发房屋非比例破坏,结构不仅应具有足够的承载力、延性,还应有一定的坚固性。对结构的破坏形式和结构的坚固性表现形式作了介绍,对其要求进行了探讨,并从结构体系、构件的受力性能等方面提出了钢筋混凝土房屋防连续倒... 考虑意外事件不致引发房屋非比例破坏,结构不仅应具有足够的承载力、延性,还应有一定的坚固性。对结构的破坏形式和结构的坚固性表现形式作了介绍,对其要求进行了探讨,并从结构体系、构件的受力性能等方面提出了钢筋混凝土房屋防连续倒塌的若干设计概念。 展开更多
关键词 结构坚固性 非比例破坏 连续倒塌
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基于蒙特卡洛法的埋地悬空管道结构可靠度分析 被引量:13
10
作者 白路遥 施宁 +3 位作者 李亮亮 马云宾 蔡永军 姬江 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第5期48-52,59,共6页
为了计算埋地悬空管道的可靠度,基于蒙特卡洛统计模拟法,结合受力特征,建立了埋地悬空管道结构可靠度计算模型并计算了某黄土湿陷区埋地悬空管道的可靠度。为了描述不同影响因素对管道可靠度的影响程度,从管道失效概率的角度定义了参数... 为了计算埋地悬空管道的可靠度,基于蒙特卡洛统计模拟法,结合受力特征,建立了埋地悬空管道结构可靠度计算模型并计算了某黄土湿陷区埋地悬空管道的可靠度。为了描述不同影响因素对管道可靠度的影响程度,从管道失效概率的角度定义了参数的敏感性指标,对管道设计中经常涉及的管道外径、壁厚、埋深、悬空长度、屈服强度、温度差、管道内压7个随机变量进行了敏感性分析,讨论了参数的变化对管道可靠度的影响。结果表明:建立的埋地悬空管道可靠度计算模型能够对埋地悬空管道的可靠度进行计算;管道的悬空长度对可靠性影响程度最大,最大程度减小管道的悬空长度,适当减小管道埋深,降低管道内压,增大管道壁厚和屈服强度,有助于提高管道的可靠度。 展开更多
关键词 蒙特卡洛法 埋地悬空管道 结构可靠度 敏感性分析 黄土湿陷
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Comparison of various procedures for progressive collapse analysis of cable-stayed bridges 被引量:11
11
作者 Jian-guo CAI Yi-xiang XU +2 位作者 Li-ping ZHUANG Jian FENG Jin ZHANG 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第5期323-334,共12页
Alternate path(AP) method is the most widely used method for the progressive collapse analysis,and its application in frame structures has been well proved.However,the application of AP method for other structures,esp... Alternate path(AP) method is the most widely used method for the progressive collapse analysis,and its application in frame structures has been well proved.However,the application of AP method for other structures,especially for cable-stayed structures,should be further developed.The four analytical procedures,i.e.,linear static,nonlinear static,linear dynamic,and nonlinear dynamic were firstly improved by taking into account the initial state.Then a cable-stayed structure was studied using the four improved methods.Furthermore,the losses of both one cable and two cables were discussed.The results show that for static and dynamic analyses of the cable-stayed bridges,there is large difference between the results obtained from simulations starting with either a deformed or a nondeformed configuration at the time of cable loss.The static results are conservative in the vicinity of the ruptured cable,but the dynamic effect of the cable loss in the area farther away from the loss-cable cannot be considered.Moreover,the dynamic amplification factor of 2.0 is found to be a good estimate for static analysis procedures,since linear static and linear dynamic procedures yield approximately the same maximum vertical deflection.The results of the comprehensive evaluation of the cable failure show that the tread of the progressive failure of the cable-stayed bridges decreases when the location of the failed cables is closer to the pylon. 展开更多
关键词 Progressive failure structural failures collapse Linear analysis Nonlinear analysis Dynamic analysis Cable-stayed bridges
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钢筋混凝土空间框架结构连续倒塌性能的试验研究 被引量:12
12
作者 熊进刚 吴赵强 +2 位作者 何以农 聂晓霞 夏晨风 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2012年第3期229-232,238,共5页
采用拟静力试验方法进行了钢筋混凝土空间框架的连续倒塌试验。试验模型按非抗震要求设计,用机械千斤顶替换底层长边中柱以模拟其初始失效,用电液伺服千斤顶作用在模型顶层以模拟上部结构重力荷载。对底层长边中柱进行分级卸载,模拟其... 采用拟静力试验方法进行了钢筋混凝土空间框架的连续倒塌试验。试验模型按非抗震要求设计,用机械千斤顶替换底层长边中柱以模拟其初始失效,用电液伺服千斤顶作用在模型顶层以模拟上部结构重力荷载。对底层长边中柱进行分级卸载,模拟其初始失效后钢筋混凝土框架结构连续倒塌全过程,观测并分析了抗力-位移曲线及结构塑性铰出现位置、顺序,结构受力机制的转换过程。试验结果表明,纵向框架抗倒塌机制包括梁机制、复合机制和悬链线机制,而横向框架抗倒塌机制仅包括梁机制。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 框架结构 试验 连续倒塌 梁机制 悬链线机制
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全向式着陆缓冲气囊的折叠建模与充气过程仿真 被引量:11
13
作者 邓春燕 裴锦华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第B12期97-102,共6页
以"火星探路者"登陆系统的全向式气囊缓冲装置为例,首先对折叠后无褶皱的气囊和带褶皱的气囊分别进行了折叠建模研究,并对气囊中的加强筋和收缩绳进行了等效描述。然后采用具有较高计算效率的均压模型对气囊充气展开过程进行... 以"火星探路者"登陆系统的全向式气囊缓冲装置为例,首先对折叠后无褶皱的气囊和带褶皱的气囊分别进行了折叠建模研究,并对气囊中的加强筋和收缩绳进行了等效描述。然后采用具有较高计算效率的均压模型对气囊充气展开过程进行了模拟仿真。为全向式缓冲气囊的参数化设计打下良好的基础。 展开更多
关键词 气囊 缓冲 结构动态设计 结构折叠 气囊展开
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钢管混凝土平面框架子结构抗连续倒塌精细有限元分析 被引量:11
14
作者 王景玄 王文达 李华伟 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期105-114,共10页
竖向关键构件失效后,结构的抗倒塌能力主要以失效柱上部钢梁的梁机制和悬链线机制为主。选取"两跨三柱"型钢管混凝土平面框架子结构形式为研究对象,采用精细有限元法细致剖析竖向荷载全过程作用下平面框架的倒塌全过程,分析... 竖向关键构件失效后,结构的抗倒塌能力主要以失效柱上部钢梁的梁机制和悬链线机制为主。选取"两跨三柱"型钢管混凝土平面框架子结构形式为研究对象,采用精细有限元法细致剖析竖向荷载全过程作用下平面框架的倒塌全过程,分析中柱竖向位移与承载力的全过程曲线特征,研究不同几何和物理参数对框架的抗力曲线的影响规律。结果表明:中柱承载力P-竖向位移Δ曲线分为四个阶段:梁机制阶段、转换机制阶段、悬链线机制阶段、破坏阶段。综合抗力指标和位移延性指标可以看出,钢梁翼缘厚度和钢管含钢率对该类结构的抗连续倒塌影响较为显著,工程实际设计和应用中应予重视。 展开更多
关键词 结构工程 钢管混凝土 连续倒塌 精细有限元 参数分析
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火灾中的建筑结构垮塌预测 被引量:10
15
作者 白斌 王月玥 王轶杰 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2016年第3期304-307,共4页
基于建筑结构耐火检测试验,探讨如何预测建筑结构垮塌。归纳和整理大量的耐火检测试验数据,选取起主要承载作用的梁结构和柱结构方面的试验数据,并结合具体的结构形式加以分析,找出耐火试验过程中各参数的变化规律。选取对结构垮塌起到... 基于建筑结构耐火检测试验,探讨如何预测建筑结构垮塌。归纳和整理大量的耐火检测试验数据,选取起主要承载作用的梁结构和柱结构方面的试验数据,并结合具体的结构形式加以分析,找出耐火试验过程中各参数的变化规律。选取对结构垮塌起到判定作用的关键参数并重点监测,预测梁结构和柱结构的垮塌。结果表明:涂刷钢结构防火涂料的梁结构在变形速率达到5mm/min后7min左右失去承载力,钢柱结构在变形速率达到2mm/min后6min左右失去承载力。 展开更多
关键词 火灾 结构垮塌 预测 耐火试验 热荷等效
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多球交接耐压壳结构优化问题的研究 被引量:10
16
作者 苟鹏 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第2期269-277,共9页
文章对多球交接耐压壳的结构优化问题进行了研究。通过对一系列双球交接耐压壳进行非线性有限元分析,总结了双球交接耐压壳的两种典型破坏模式。在此基础上,提出了多球交接耐压壳结构优化问题的数学模型,并对不同材料的耐压壳进行了结... 文章对多球交接耐压壳的结构优化问题进行了研究。通过对一系列双球交接耐压壳进行非线性有限元分析,总结了双球交接耐压壳的两种典型破坏模式。在此基础上,提出了多球交接耐压壳结构优化问题的数学模型,并对不同材料的耐压壳进行了结构优化。优化的结果表明,交接角的大小对最优化结构的重量影响十分微小,而在相同的工作深度下,某钛合金材料耐压壳的最优结构具有最小的重量。此外,文中还对多球交接耐压壳的结构形式进行了推广,提出了三种新的多球交接形式。 展开更多
关键词 多球交接耐压壳 结构优化 破坏模式
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双空化射流中心体结构优化及破煤岩特性 被引量:7
17
作者 涂翊翔 樊辰星 +3 位作者 钱亦楠 王晓笋 康勇 李登 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3250-3259,共10页
水射流割缝造网技术是增加煤层透气性、提高煤层气开采效率的有效途径。与普通水射流相比,空化射流因空泡溃灭产生的强大冲击具有更高的破岩效率。为进一步增强空化射流破煤岩能力以促进煤层气开发,分别利用中心体和高低压射流产生绕流... 水射流割缝造网技术是增加煤层透气性、提高煤层气开采效率的有效途径。与普通水射流相比,空化射流因空泡溃灭产生的强大冲击具有更高的破岩效率。为进一步增强空化射流破煤岩能力以促进煤层气开发,分别利用中心体和高低压射流产生绕流空化与剪切空化来提升空化效应,提出了新型的非淹没双空化射流。基于多相流Mixture模型和RNGk-ε输运方程,对不同嵌入深度与不同形状中心体下的流场进行了数值模拟,分析了射流流场气含率和轴线速度分布特征,得到了双空化射流中心体结构的最优参数。随后,结合群泡溃灭动力学理论,将最优中心体结构下双空化射流的压力与气含率作为边界条件,利用多物质流固耦合算法与ALE(任意拉格朗日-欧拉)算法对双空化射流冲击煤岩进行了耦合求解。探究了煤岩破碎过程中流体与固体的相互作用特征及煤岩的破碎过程,并对比分析了双空化射流与普通水射流的破岩效果。研究结果表明,在中心体嵌入深度l=0.5 mm时,双空化射流的含气区域最大,在距中心体末端10 mm位置处气含率可达0.9,空化效果最好;中心体AB端均为90°锥角时,双空化射流的集束性与空化效果同时最优。由双空化射流破煤岩的流固耦合结果可知,其对煤岩的冲蚀深度和孔径明显大于普通射流,在100μs时双空化射流对煤岩的冲蚀深度和孔径分别为普通水射流的2.4倍和1.3倍。随着时间的延长,冲蚀孔径不再明显增加,而冲蚀深度不断增大,且与冲蚀时间呈线性关系。研究结果证明双空化射流具有更强的空化效果,破煤岩能力更强,因而可在一定程度上促进煤层气的开采。 展开更多
关键词 煤层气 空化射流 结构优化 空泡溃灭 流固耦合
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火灾下门式钢刚架倒塌模式及影响因素 被引量:8
18
作者 李国强 冯程远 楼国彪 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1271-1282,1304,共13页
采用火灾下门式钢刚架结构足尺倒塌试验验证有限元模型(FEM),然后对门式钢刚架结构进行二维及三维模拟,并研究构件升温工况、柱脚刚性、跨高比、防火保护、截面温度梯度、荷载比、风荷载及次要构件等因素对火灾下门式钢刚架结构倒塌模... 采用火灾下门式钢刚架结构足尺倒塌试验验证有限元模型(FEM),然后对门式钢刚架结构进行二维及三维模拟,并研究构件升温工况、柱脚刚性、跨高比、防火保护、截面温度梯度、荷载比、风荷载及次要构件等因素对火灾下门式钢刚架结构倒塌模式的影响,归纳出四种典型倒塌模式。结果表明:有限元模型能准确预测火灾下门式钢刚架结构的倒塌行为;构件升温工况、柱脚刚性、荷载比及次要构件对倒塌模式影响较大,而风荷载、防火保护、截面温度梯度及跨高比对倒塌模式影响较小。最后,归纳了不均匀火灾下门式钢刚架结构的倒塌规律。 展开更多
关键词 结构工程 门式钢刚架 火灾 倒塌模式 数值模拟
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考虑现浇板作用的钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌性能试验 被引量:8
19
作者 高佳明 刘伯权 +3 位作者 黄华 周长泉 潘亮 樊子瑄 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期54-62,共9页
为研究带板钢筋混凝土框架结构抗竖向连续倒塌性能,设计了一榀1/3比例的2层两跨带板钢筋混凝土空间框架结构,并进行竖向连续倒塌拟静力试验。在柱顶施加集中荷载,采用控制位移的方式卸除边柱,模拟结构竖向倒塌过程,直至结构倒塌破坏,观... 为研究带板钢筋混凝土框架结构抗竖向连续倒塌性能,设计了一榀1/3比例的2层两跨带板钢筋混凝土空间框架结构,并进行竖向连续倒塌拟静力试验。在柱顶施加集中荷载,采用控制位移的方式卸除边柱,模拟结构竖向倒塌过程,直至结构倒塌破坏,观测分析结构变形、梁板钢筋应变以及竖向抗力。研究结果表明:带板钢筋混凝土框架结构连续倒塌抗力先后由梁拱-板压膜机制、梁拱-板拉膜机制、梁悬索-板拉膜机制、板拉膜机制提供,结构极限抗力在结构外推-内收转换位移处出现;由于现浇板对框架梁上部的加强作用,在梁上部受压区混凝土发生严重压碎破坏前,梁下部受拉区钢筋已经拉断破坏,结构竖向抗力出现较大幅度下降;结构宏观变形经历了水平外推阶段、水平内收阶段和倒塌阶段,结构水平侧移最大值没有超过《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中框架柱的侧移限值,单根边柱失效不会引起相邻柱的连续破坏,最终结构倒塌由现浇板钢筋的拉断和脱锚控制;不利荷载主要通过与失效柱相连的梁和现浇板进行内力重分布,结构未与失效柱相连的梁出现了显著受扭破坏,板的拉膜作用使更多构件有效参与到抵抗结构的连续倒塌破坏过程中;框架梁破坏后现浇板仍能提供达极限荷载的84.9%的抗力,体现了现浇板对结构整体受力性能和变形能力的改善作用。 展开更多
关键词 结构工程 带板钢筋混凝土框架 连续倒塌 拟静力试验 悬索 拉膜 现浇板
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建筑结构倒塌破坏的数值模拟方法综述 被引量:8
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作者 颜敬 曾亚武 +1 位作者 罗荣 高睿 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期408-414,共7页
对建筑结构倒塌破坏的数值模拟方法进行了综述,可归纳为预设损伤与破坏准则、隐式有限元、显式有限元、颗粒离散单元法等4类,分别就其发展历史和实际应用过程中存在的若干缺陷和问题进行探讨。根据颗粒离散元法的基本原理与特点,以某3... 对建筑结构倒塌破坏的数值模拟方法进行了综述,可归纳为预设损伤与破坏准则、隐式有限元、显式有限元、颗粒离散单元法等4类,分别就其发展历史和实际应用过程中存在的若干缺陷和问题进行探讨。根据颗粒离散元法的基本原理与特点,以某3跨10层的高层框架结构为算例,建立颗粒流模型,基于PFC2D软件编写程序,模拟该结构在突遭水平强击作用下从构件裂纹扩展、断裂、失效、退出工作、结构局部性坍塌一直到整体倒塌的全部动态过程,表明颗粒离散元法可对二维、三维倒塌过程中存在的大量非线性问题进行处理,与其他方法相比较具有较大优势。 展开更多
关键词 爆炸力学 结构倒塌 颗粒离散元法 水平冲击
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