框架结构抗连续倒塌概率评价方法研究

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近年来,世界范围内恐怖袭击活动日益猖獗,地震海啸等自然灾害频频发生,数以万计的人失去生命,大量建筑结构发生倒塌和破坏,给社会带来了巨大的人员伤亡和财产损失。这些接二连三的灾难引起了工程界对结构连续倒塌问题的广泛关注。结构的连续倒塌是指建筑物或者构筑物遭受意外的荷载(如地震、爆炸、火灾等)时产生局部的破坏,由此引发结构的连锁失效反应导致破坏向建筑物的其他部分扩展最终导致结构的主体失效,结构产生大范围的坍塌。建筑结构的连续倒塌一旦发生,将会引起灾难性的后果,因此对构筑物的抵御连续倒塌的能力进行评估显的尤为重要。本文首先对钢筋混凝土框架结构连续倒塌问题的国内外研究现状进行全面系统的介绍,分析现有的建筑结构连续倒塌评价准则体系以及存在的问题。其次,对钢筋混凝土梁、柱的极限承载力失效模式进行分析,给出其相应的功能函数并采用JC验算点法进行可靠度分析研究钢筋混凝土梁弯曲、剪切失效模式可靠度影响因素。再次,综合考虑结构连续倒塌的定义以及国外规范结构连续倒塌判断方法,定义反映构件在结构抗连续倒塌过中重要性程度的指标—失效影响系数,并给出具体计算方法。对依据我国规范设计的钢筋混凝土框架结构进行分析,研究梁、柱失效影响系数分布规律,比较各构件在结构抵御连续倒塌时的重要性。最后,以拆除内柱和边柱为例分析框架结构连续倒塌机理并结合可靠度指标和构件的失效影响系数提出衡量RC框架结构某构件引发结构连续倒塌的概率指标及计算步骤并给出评价方法。
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