支撑对钢框架抗连续倒塌性能影响的研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shengchunquan
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钢框架结构在遭遇恐怖袭击、汽车碰撞、煤气爆炸等偶然事件时,可能会由于局部破坏而引发连续倒塌,连续倒塌具有“连续性”和“不成比例性”的特点,一旦发生,将会产生严重的后果,本文为提高钢框架结构的抗连续倒塌性能,研究了支撑对钢框架抗连续倒塌性能的影响,所做的主要内容如下:  首先,对国内外关于抗连续倒塌的研究成果进行了总结,对国外规范中的抗连续倒塌分析、设计方法进行了比较,最终选定GSA2003中的拆除构件法作为本文的分析方法;  其次,对有限元分析软件SAP2000作了介绍,通过对一10层纯钢框架模型进行拆除构件法分析,比较了线性静力、非线性静力、线性时程以及非线性时程四种有限元分析程序的优势与不足;当进行结构抗连续倒塌性能分析时,可以采用线性静力方法进行初步分析,如果判断结构会发生连续倒塌,再进一步采用非线性时程方法进行分析;  再次,按照拆除构件法的要求,对纯钢框架和在第2层所有柱间设置支撑的钢框架分别按移除角柱、一边中柱、内柱三种类型、四种工况,进行了线性静力和非线性时程分析,分析结果表明,支撑能够显著提高钢框架结构的抗连续倒塌性能,与移除构件相连梁的弯距显著减小,移除构件周边柱的轴力分布相对均匀,轴力峰值减小,移除构件上端节点的竖向位移显著减小;  最后,改变支撑设置,仅在第2层B~C跨、2~3跨设置柱间中心支撑,按照移除钢框架一边中柱、内柱两种工况进行线性静力和非线性时程分析,并与前两种钢框架分析数据进行了比较,结果表明支撑仅对所在跨内构件的抗连续倒塌性能提高明显,对其他跨的构件影响很小。  综上,通过合理设置的柱间支撑能够提高钢框架结构的抗连续倒塌性能,并且不会对工程的总体造价产生很大影响,本文可以为钢框架结构的抗连续倒塌提设计供一定的参考。
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