山洪作用对砌体结构倒塌破坏的分析

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1、李亚娥等：山洪作用对砌体结构倒塌破坏的分析51山洪作用对砌体结构倒塌破坏的分析李亚娥，司应石，徐忠浩，刘超(兰州理工大学土木工程学院，兰州730050)【摘要】结构连续倒塌已成为严重威胁公共安全的重要问题，随着计算机水平的不断提高，数值模拟成为研究结构倒塌的主要手段。本文采用动力学分析软件LS·DYNA对砌体结构房屋在山洪作用下的破坏进行了数值模拟。从结构整体变形、关键点位移、速度和系统能量出发认识结构破坏机理。得出构造柱的延性对抵抗倒塌很重要。【关键词】倒塌破坏；数值模拟；破坏机理；构造柱【中图分类号】TU973．31【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2013)09—0051—

2、04UNDERTHEACTIoNoFMoUNTAINToRRENTSONTHEANALYSISOFTHEMASoNRYSTRUCTURALCoLLAPSEDESTRoYEDLIYa—e，SIYing—shi，XUZhong—hao，LIUChao(SchoolofCivilEngi．，LanzhouUniv．ofScienceandTech．，Lanzhou730050，China)Abstract：Currently，theprogressivecollapseofthestructureshasaseriousthreattothepublicsafe—ty．Withcontinuousl

3、yimprovementsofthecomputers，numericalcalculationandsimulationmethodshavebecomemainstreamwaysforstructuralcollapse．WiththehelpofthedynamicanalysissoftwareI_S—DY—NA，thedamageofthemasonrystructureundertheroleofmountaintorrentswassimulated．Thefailuremechanismofstructurewasstudiedbythedeformationofthewho

4、lestructure，keypointdisplacement，velocityandenergyofthesystem．Thispaperconcludedthattheductilityoftheconstructionalcolumnisveryimportanttoresistcollapse．Keywords：collapsedestroyed；numericalsimulation；failuremechanism；constructionalcolumn2001年世贸双塔倒塌，在人们心中造成了很大的时间增量法，将时间变量分散成为多个时间段，假设震撼和伤痛，外国学者加大了对连续倒

5、塌的研究力每个时间段内结构的变形是线性的小变形，通过一系度，并制订了相关规范。列的线性逼近来求解非线性的位移。国内学者也不甘人后，有很多人相继投入到倒塌LS—DYNA单元库中的显式动力单元具有两项特破坏的研究中来。陆新征等人结合清华大学土木工殊的自由度，分别为速度和加速度。通过对这两项程系开发的适用于钢筋混凝土杆系结构的纤维模型参数的定义，可以通过后处理器LS—Prepost来查看结THUFIBER软件对混凝土结构的连续性倒塌进行了相构中某一节点的位移时程曲线和速度时程曲线，从而关研究⋯。贾金刚等对连续性倒塌的定义进行了讨能够更好的分析山洪作用对结构的破坏。论。湖南大学的易伟建等对钢筋混凝土砌

6、体结构1．2模型选取进行了连续性倒塌试验，并进行了有限元数值模本文计算模型采用两层砌体结构房屋、刚性地面拟。1997年6月5日凌晨，在暴雨激发下，四川I省组成。同时为了提高结构的整体刚度，在模型中添加美姑县则租古滑坡，形成大规模灾害。本文分析研究了构造柱和地基圈梁。模型采用现浇混凝土楼板，楼在山洪作用下砌体结构的倒塌破坏机理。板厚度为100mm；墙体采用普通烧结砖，墙厚均为1模型建立240mm，房屋结构长10．8m，宽5．4m，层高3m，总体高1．1软件介绍度为6m；构造柱截面尺寸为240ramX240mm，地基圈山洪作用的分析会涉及到结构大位移、大转动以梁截面宽度为240mm，高度为200r

7、am。房屋的几何尺及大变形的描述。LS—DYNA是功能强大的非线性有寸如图1所示。限元分析软件，在对大变形问题的分析时程程序采用钢筋混凝土密度2500kg／m，弹性模量为3．0X52低温建筑技术2013年第9期(总第183期)10MPa，泊松比为0．2。普通烧结砖的强度等级为支持所有许可的非线性特性。MU10，密度为1700kg／m，弹性模量为2．7×10。MPa，2结果分析泊松比为0．15，轴心