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提升建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法
2025年
地震灾害对建筑结构破坏力巨大,建筑倒塌严重威胁生命财产安全。本文深入剖析提升建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法。先阐述地震作用下建筑结构倒塌的复杂机理,包括地震特性、倒塌过程及关键影响因素。随后详细介绍基于性能的设计思想,依据建筑重要性明确性能目标并采用针对性设计;多道防线设计,构建多重抵抗体系保障安全;延性设计理念,提升结构变形耗能能力;还有加强结构整体性等措施。通过这些设计思想与方法的协同运用,能有效强化建筑结构在地震中的稳定性,大幅降低倒塌风险。
傅赛楠
关键词:建筑结构抗地震倒塌多道防线
交错桁架钢框架-开缝钢板剪力墙结构横向抗地震倒塌性能
2025年
为满足高烈度抗震设防区对结构延性的需求,提出了交错桁架钢框架-开缝钢板剪力墙(staggered truss steel frame-steel plates shear wall with slits,STSF-SPWS)结构体系,并基于FEMA P695和T/CECS 392—2021《建筑结构抗倒塌设计标准》对其横向抗地震倒塌性能进行评估。建立了平面协同分析模型进行Pushover分析,给出设防地震性能目标下的结构影响系数建议值;基于Pushover分析结果明确了各受力阶段的受力和变形特点,提出了抗地震倒塌位移判定指标;采用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)进行抗地震倒塌易损性分析,得到了倒塌储备系数(collapse margin ratio,CMR);采用基于CMR的结构抗地震倒塌性能评估方法,根据调整后的倒塌储备系数(adjusted CMR,ACMR)和倒塌概率评估了交错桁架钢框架-开缝钢板剪力墙结构的横向抗地震倒塌性能。分析结果表明:对于所分析的模型,其功能连续、修复后使用和生命安全性能指标对应的结构影响系数建议分别取为2.32、3.38和4.28;交错桁架钢框架-开缝钢板剪力墙结构的地震倒塌位移判定指标可取为1/25;按所建议的结构影响系数设计的交错桁架钢框架-开缝钢板剪力墙结构在罕遇地震和极罕遇地震作用下的安全储备满足FEMA P695要求。
于志强周绪红
关键词:开缝钢板剪力墙增量动力分析易损性分析
组合框架-高强钢板混凝土核心筒韧性体系抗地震倒塌性能评估
2024年
本文针对一种高性能结构体系,即组合框架-高强钢板混凝土核心筒韧性体系,该体系包含双钢板混凝土组合剪力墙与可更换耗能连梁组成的核心筒,以及外围组合框架,核心筒组合墙体中钢板的强度等级最高为Q550、混凝土的强度等级最高为C100,以总高200m的高层建筑为例展开研究。设计并建立本高性能结构和常规钢筋混凝土框架-核心筒结构两个结构设计分析模型。以结构最大层间位移角(θ_(max))和最大残余层间位移角(θ_(res))为结构响应评估指标,基于增量动力分析法(Incremental Dynamic Analysis, IDA)分别对比研究这两种结构体系的抗地震倒塌能力。研究表明,相比常规结构体系,高性能结构体系可有效减小剪力墙厚度,降低结构自重,提升建筑使用空间;相比θ_(max),基于θ_(res)评估出结构抗地震倒塌性能略低,抗倒塌安全储备系数(Collapse Margin Ratio, CMR)降低约5%;高性能结构较常规结构抗地震倒塌性能更优,抗倒塌安全储备系数可提升约20%。
张磊王翠坤陈才华崔明哲
关键词:框架-核心筒结构高强钢材超高强混凝土
考虑填充墙平面刚度分布的RC框架结构抗地震倒塌能力研究
2024年
为研究填充墙对RC框架结构抗震性能的影响,以汶川地震中发生倒塌的漩口中学教学楼A为原型,基于ABAQUS软件建立了有限元模型,对结构底层各柱的剪力进行分析,发现由于填充墙的布置使得结构平面刚度分布不均,造成地震剪力在各榀框架之间分布不均匀。为了定量地考虑平面各轴线刚度分布对结构抗震性能的影响,设计了4个沿轴线各榀填充墙框架不同刚度分布的结构模型,通过IDA(增量动力分析)分析对比评估4个模型的抗地震倒塌能力。结果表明:平面刚度均匀分布的结构模型倒塌概率最低,具有良好的地震韧性;当某轴线的刚度高于平面各轴线平均刚度的30%时,结构的倒塌概率大幅提高,抗倒塌安全储备不足,建议在设计中平面各轴线的刚度不应超过此限值。
祝岳杨伟松张纪刚王向英
关键词:刚度效应平面布置抗地震倒塌
增量动力分析方法在高层建筑结构抗地震倒塌可靠性评估中的应用
2024年
随着城市化进程的加快,高层建筑已成为城市建设的普遍方式。为确保高层建筑的安全,应对建筑结构的抗地震倒塌能力加以评估。传统的评估方法仅从建筑结构的整体性加以考虑,从而造成评估结果存在一定的误差,无法对建筑物的抗地震倒塌能力进行精确评估。基于此,文章以增量动力分析法进行可靠性评估,首先,计算高层建筑结构的抗地震倒塌储备系数。其次,通过增量动力分析法对高层建筑结构的抗地震倒塌能力进行可靠性评估。最后,通过实验与仿真进行可信度分析、准确度分析以及评估时间消耗分析。实验分析结果表明,增量动力分析法的可靠性评估结果可信度极高,评估准确度较高,评估工作所消耗的时间较短,具有极高的实际应用价值。
李鹏
关键词:增量动力分析可靠性评估
地震倒塌救援装置
本实用新型提供地震倒塌救援装置,包括液压缸,液压缸内部安装有液压杆;液压杆外壁的上部螺栓螺母安装有接触防护座;液压缸下端安装有下活动倾斜座;下活动倾斜座下端安装有稳定安装座结构。本实用新型通过下活动倾斜座的设置,能够配合...
洪诗艺刘喜许卫星刘高文谷思念
村镇砌体结构民居地震倒塌易损性分析被引量:1
2024年
为了快速定量评估我国村镇区域现存的大量居民自建砌体房屋的地震倒塌性能,提出了一种基于简化分析模型的地震倒塌易损性分析方法.针对不同抗震构造措施的村镇典型砌体结构民居,基于砌体墙片恢复力模型和刚性楼板假定,建立结构简化剪切层模型,并根据结构的典型地震倒塌破坏模式,确定对应的倒塌判断准则.通过对比所提模型与精细化有限元模型的模拟结果,验证该模型在倒塌分析中的可靠性.基于23条地震动的增量动力分析,得到各简化剪切层模型的倒塌易损性曲线,量化评价结构抗倒塌性能.结果表明:增加构造柱可以显著提高结构抗倒塌能力;相较于现浇楼板,采用预制楼板后结构抗倒塌能力减弱;不设置构造柱和圈梁且采用预制楼板的结构抗倒塌储备系数仅为采用完好抗震构造措施结构的10%.
缪志伟陈康诺马栋梁杨冬梅刘一凡
关键词:砌体结构
钢筋混凝土框架结构地震倒塌易损性分析
2024年
地震作用下建筑结构的抗倒塌能力是基于性能抗震设计的核心目标。为研究不同高度的RC框架结构抗倒塌能力,提出了基于结构抗倒塌储备系数(CMR)的钢筋混凝土框架倒塌易损性的研究方法。按照我国现行规范设计了几个多层钢筋混凝土框架结构,采用IDA的计算方法,得出不同高度RC框架结构相应的倒塌易损性曲线和归一化的倒塌易损性曲线。根据计算结果评价结构的抗倒塌能力和安全储备。
刘巍
关键词:RC框架结构易损性易损性曲线
基于AP法的单层球面网壳结构地震倒塌破坏分析
2024年
地震作用中,结构的薄弱部位构件可能会先发生初始失效,并导致结构在之后的地震中发生倒塌破坏。为研究在杆件初始失效下单层网壳结构的抗连续倒塌性能,通过增量动力分析方法(IDA法)确定网壳结构薄弱区域分布规律及结构的动力响应,引入最大响应参数(应力、塑性应变、等效塑性应变等)杆件作为初始破坏杆件,采用备用荷载路径法(AP法)分析剩余结构在之后的地震作用中产生的动力响应。结果表明:单层网壳结构地震薄弱区处于底部区域,且受地震影响较大。在地震作用下,处于薄弱区域的杆件初始失效会使结构节点最大竖向位移、塑性杆件比例、总应变能等结构响应参数急剧增大,并且加速了结构的凹陷。由于杆件的初始失效,其两端节点发生较大塑性,周围杆件塑性发展明显,应重点关注处于地震薄弱区的杆件,该区域杆件若发生初始失效将对结构产生影响较大。
吴文青朱南海
关键词:单层网壳结构增量动力分析
考虑支座瞬时失效的基础隔震结构地震倒塌模式及控制研究
地震是造成巨大生命和财产损失的最具破坏性的自然灾害之一,搜索和识别结构倒塌模式是分析结构极限性能的主要内容以及提高抗震性能的前提。隔震层是隔震结构中抵御地震作用的关键环节,但在极端偶然事件中隔震支座容易受到破坏而退出工作...
韩博
关键词:基础隔震结构智能隔震

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陆新征
作品数:566被引量:4,714H指数:40
供职机构:清华大学
研究主题:建筑结构 连续倒塌 地震 数值模拟 纤维模型
叶列平
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研究主题:FRP 纤维增强复合材料 建筑结构 碳纤维布 抗震设计
顾强
作品数:296被引量:1,594H指数:21
供职机构:苏州科技大学
研究主题:滞回性能 有限元分析 钢框架 半刚接钢框架 中心支撑钢框架
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研究主题:有限元 张弦梁 地震倒塌 钢板 抗地震倒塌
吕大刚
作品数:345被引量:1,812H指数:26
供职机构:哈尔滨工业大学土木工程学院
研究主题:地震易损性 钢筋混凝土框架结构 钢筋混凝土框架 易损性 地震易损性分析