钢框架子结构抗连续倒塌性能试验研究

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1、硕士学位论文钢框架子结构抗连续倒塌性能试验研究EXPERIMENTALSTUDYONCOLLAPSERESISTANCEOFSTEELFRAMESTRUCTURES王帅哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TU392.1学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工程硕士学位论文钢框架子结构抗连续倒塌性能试验研究硕士研究生：王帅导师：王伟教授副导师：李泓昊讲师申请学位：工程硕士学科：建筑与土木工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:

2、TU375.4U.D.C:624ThesisfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONCOLLAPSERESISTANCEOFSTEELFRAMESTRUCTURESCandidate：WangShuaiSupervisor：Prof.WangWeiAssociateSupervisor：LiHonghaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：BuildingandCivilEngine

3、eringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要建筑结构的连续性倒塌通常是由于建筑物局部破坏后，引发连锁反应使破坏扩散至结构的其他部分，最终造成与初始破坏不成比例的大范围坍塌。其发生的概率极低，但造成的损失是巨大的。国内外对结构的连续倒塌问题的研究已持续了近四十余年，并已经取得了一些进展。在

4、部分发达国家的建筑结构设计规范中，可以找到关于结构抗连续性倒塌的相关内容。其中，美国还颁布了专门的抗连续性倒塌设计规程。目前我国的相关规范尚未提出设计结构抗连续性倒塌设计的具体方法与准则。所有关于连续性倒塌的研究最终目的都是提出简单经济可行的结构设计和加固方法，以防止新建结构和现役结构发生连续性倒塌。达到这一目的的前提是了解建筑结构的连续性倒塌机制，精确评估各结构构件在结构倒塌过程中所起到的作用以及从微观的角度研究各力学机制对结构抗倒塌能力的贡献。到目前为止，尽管结构抗连续性倒塌的研究取得了一定的成果，但是要想彻底

5、解决上述问题，还需要经过大量的系统的深入的研究，并最终提出更加系统科学的结构抗连续性倒塌的分析、设计以及加固方法并且将其应用于实际中，从而有效的防止结构在偶然荷载作用下发生连续性倒塌。为了实现上述目标，本文采用以试验为主，数值模拟为辅的方法，研究典型钢框架结构抗连续性倒塌的性能，重点考察楼板体系对钢框架结构鲁棒性的响应。本文的主要研究内容以及意义包括：（1）在某典型钢框架结构中，取一子结构，建立三维精细化数值计算模型，以非线性分析为主要研究方法，研究楼板和钢梁之前的组合效应以及悬链线效应对钢框架结构鲁棒性的贡献的同

6、时，主要为试验的设计与开展做准备。（2）进行钢框架子结构的抗连续性倒塌试验，试验模型包括楼板、钢梁、柱等主要结构构件，观测该子结构随着中柱竖向位移的不断增大直至倒塌的结构反应以及最后的破坏机制，以模拟连续性倒塌过程，分析不同阶段主要抵抗连续性倒塌的力学机制，研究楼板在钢框架结构连续性倒塌过程中的作用。（3）以试验数据和计算分析结果为依据，对今后钢框架结构的连续性倒塌研究和设计提出合理化建议，以降低钢框架结构连续性倒塌发生的可能性从而保护生活在这些建筑结构中的人民的生命和财产安全。关键词：连续性倒塌；楼板；组合效应；

7、悬链线效应-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThestructureprogressivecollapseisusuallycausedbyachainreactionthatlocalfailuretransmitstootherpartsofthestructure,andmakesthestructurecollapsedextensivelywitchismoredisproportionatethantheinitialdestruction.Althoughtheprobability

8、ofprogressivecollapseislow,thelossisextremelyhigh.Almost40yearshavepassedsincethestudyofthestructureprogressivecollapsewasproposed,andsomeprogresshasbeenachievedallovertheworld.Som