连续性倒塌

摘要： 为抵抗叉车撞击等意外荷载引起货架结构的连续性倒塌,通过弹性分析,对组装式钢货架进行改进,提出一种新型货架体系。选取12层4跨高层单元货架结构进行了拟撞击的Pushover有限元模拟,确定货架柱抗撞击力的影响因素和结构塑性发展机制;并同时实施竖向的Pushdown分析,确定了不同柱位的破坏模式。

摘要： 为深入考察现浇楼板对RC框架结构抗连续性倒塌性能的影响,先对一2层带板框架静力坍塌试验进行仿真模拟,校核三维实体退化虚拟层合单元模拟分析法的准确性;通过对比空间4层框架底层有无楼板的情况,分析了结构在底层为独立梁格状态和肋梁楼盖状态下倒塌过程中的破坏形态与钢筋应力变化,得出肋梁楼盖结构中贯通梁因梁板协同效应并未像在独立梁格中触发“悬链线”机制;通过改变该空间框架底层板厚的情况,分析了不同板厚模型连续倒塌过程中不同的破坏形态与抗力表现,发现各模型贯通梁格区楼板均以失效柱为中心呈“花瓣形”薄膜受拉状态,随板厚增加薄膜受拉区逐渐回拢,应力等值线渐变稀疏,结构承载力相应提高。

摘要： 各种自然灾害和人为因素都可能造成结构连续倒塌,抗连续倒塌研究经常抛开引起倒塌破坏的原因,直接拆除关键柱,研究剩余结构的抗倒塌性能。该研究以平面框架受撞击荷载为例分析具体灾害对框架结构抗倒塌性能的影响,提出一种撞击力简化模型,分析结构体系对撞击力的激励反应,并将撞击拆柱法模拟结果与传统直接拆柱法结果对比,分析两种方法对结构破坏模式与动力性能的影响,然后研究不同质量、速度、能量的撞击块对框架结构撞击后的响应。研究结果表明:撞击拆柱法使节点应力分布复杂,引起相邻节点和构件损伤,使关键柱失效后剩余结构的受力方式和破坏模式发生变化,而传统直接拆柱法低估了剩余结构的动力响应;另外,框架结构的动力特性与撞击能量密切相关,特别受撞击速度影响最大。

摘要： 钢框架结构角柱失效后,变形主要集中在失效跨,相邻跨可以被当作失效跨的边界条件。分别对结构角柱失效以及对边跨子结构进行有限元模拟,提出理论计算公式,探究梁与楼板失效的连续性倒塌条件下的力学性能。研究结果表明,角柱失效后的剩余结构缺乏足够的轴向约束,只能依靠梁机制抵抗不平衡荷载。横梁只在小变形时,能提高结构的承载力;在大变形时,横梁对纵梁产生横向作用力,影响纵梁发挥悬链线效应,降低结构承载能力。

摘要： 局部构件失效导致钢框架结构的传力路径发生变化,除了影响正上方结构的受力性能,还可能使下层结构受到局部块体掉落冲击影响.下层结构能够抵抗撞击荷载,是框架结构抵抗连续倒塌的重要研究内容.下层框架梁碰撞的动力特性对研究其抗倒塌能力至关重要,其中最大位移和撞击力变化是关键的动力特性.考虑完全塑性撞击和完全刚性撞击两种极端情况,依据动量守恒和能量守恒,并结合框架梁的变形能函数,确定梁在块体撞击后最大位移的上限值和下限值,采用已有落锤撞击试验验证最大位移理论分析的准确性.研究表明:当坠块速度较小时,碰撞接近于完全刚性撞击;当坠块速度较大时,碰撞接近于完全塑性撞击;当坠块撞击点接近于跨中时,理论模型与有限元模型接近;当坠块撞击点位于约束端时,完全刚性理论计算值比模拟值偏大.

摘要： 为了进一步研究填充墙对钢管混凝土组合框架抗连续倒塌机理和承载力的影响,基于ABAQUS/Explicit分析方法,以中柱失效工况为例,建立了全填充墙作用的钢管混凝土组合框架结构抗连续倒塌数值模型,合理选取了钢材、混凝土、填充墙砌体等材料本构模型和不同构件之间的约束模型,根据实际工况,结合组合梁构件端部水平拉结作用,并与其他学者的试验数据进行了对比分析,以验证建模方法的合理性.在此基础上,计算填充墙作用下的钢管混凝土组合框架失效柱柱顶荷载-位移全过程曲线和填充墙局部破坏特征,并与钢管混凝土组合框架计算结果进行对比,分析了填充墙对钢管混凝土组合框架倒塌承载力和破坏机理的影响.结果 表明:竖向荷载作用下,钢管混凝土组合框架抗连续倒塌全过程受力阶段包括梁机制阶段、悬链线机制阶段和破坏阶段;填充墙能够显著提高钢管混凝土组合框架的抗连续倒塌承载力,在梁机制阶段承载力影响更加明显,填充墙的受力主要通过沿对角方向产生斜压杆支撑作用形成.因此,建议该类结构的抗连续倒塌设计中不可忽略填充墙的作用.

摘要： 为了充分反映结构的抗连续倒塌能力,文中基于能量原理,将结构倒塌时消耗能量与屈服时消耗能量之比定义为考虑悬链线效应的结构鲁棒性指标。首先进行一榀1/2缩尺的RC平面框架的连续倒塌试验,得到了具有双峰值点的荷载-位移曲线。基于试验数据对有限元模型进行验证与校准。进一步建立了18个RC平面框架结构数值分析模型,研究了中柱失效、边柱失效及不同梁底部纵向钢筋配筋率、顶部纵向钢筋配筋率等对考虑悬链线效应的结构鲁棒性影响规律。分析结果表明,由于边柱失效的结构无法发挥悬链线效应,鲁棒性较差;而中柱失效后的结构,由于其存在悬链线效应,结构表现出了更好的鲁棒性。结构鲁棒性系数随着梁底部钢筋配筋率的增加而降低,随着梁上部钢筋配筋率的增加而提高,梁上部钢筋配筋率显著影响结构的鲁棒性。本文提出的基于能量的考虑悬链线效应的结构鲁棒性计算方法,为RC框架结构抗连续倒塌设计提供了理论支持。

摘要： 为了研究核心筒悬挂钢结构在施工过程中的抗连续倒塌性能,采用备用荷载路径法,运用MIDAS Gen软件对浦东新区黄浦江沿岸E8单元E17-4商业办公楼项目进行了连续倒塌分析研究,从结构模型中移除选定的关键受力构件,模拟结构施工过程中构件因偶然荷载的瞬间失效,通过计算结构在构件拆除后剩余结构的内力和变形,研究悬挂钢结构的倒塌机制并对其进行连续倒塌风险评估。结果表明:核心筒悬挂钢结构具有一定的抗连续倒塌能力,当失效1根关键构件时结构仍处于安全状态;当同时失效2根关键构件时结构接近倒塌风险,建议采取额外的设计加强措施。

摘要： 为解决对盾构隧道连续倒塌的力学原理和破坏特征认识不足的问题,通过单个案例分析、事故树分析和事件树分析3种方法对盾构隧道在出现连续性倒塌时的特征进行分析.对国内外5起重大盾构隧道倒塌事故案例进行分析,结果表明:盾构隧道结构破坏过程中具有明显的非比例性和连续性特征,具有连续性倒塌的本质.通过多起典型倒塌事故案例的事故树分析表明:盾构隧道连续性倒塌往往是位于特定地层条件下的衬砌结构发生渗漏水的结果.最后,通过事件树分析法,将盾构隧道连续倒塌的过程分为四级事件,对隧道结构倒塌过程中水土流失与结构相互作用的机制进行讨论.

摘要： 为解决对盾构隧道连续倒塌的力学原理和破坏特征认识不足的问题,通过单个案例分析、事故树分析和事件树分析3种方法对盾构隧道在出现连续性倒塌时的特征进行分析。对国内外5起重大盾构隧道倒塌事故案例进行分析,结果表明:盾构隧道结构破坏过程中具有明显的非比例性和连续性特征,具有连续性倒塌的本质。通过多起典型倒塌事故案例的事故树分析表明:盾构隧道连续性倒塌往往是位于特定地层条件下的衬砌结构发生渗漏水的结果。最后,通过事件树分析法,将盾构隧道连续倒塌的过程分为四级事件,对隧道结构倒塌过程中水土流失与结构相互作用的机制进行讨论。

摘要： 大型冷却塔是典型的高耸薄壁风敏感结构,历史上多次风致倒塌事件表明其局部风荷载过大导致的塔筒局部受拉损伤,促使整个塔筒结构强度破坏是冷却塔连续倒塌的关键因素.为分析特大型冷却塔在强风作用下的连续性倒塌机理,以世界最高220m特大型冷却塔为工程背景,基于ANSYS/LS-DYNA分析软件建立"塔筒-支柱"结构三维有限元模型并对其风致倒塌全过程进行数值仿真分析.研究了典型风速下塔筒的位移响应与内力分布特性,探讨了强风作用下冷却塔塔筒结构连续倒塌的演化机理.研究表明,特大型冷却塔的临界倒塌风速可达到85m/s,强风作用下冷却塔结构连续倒塌始于迎风面喉部结构损伤破坏,风荷载持续作用导致塔顶构件失效而变形,进而促使整体结构倾覆倒塌.

摘要： 扣件式钢管满堂脚手架是主要的施工临时支撑结构之一,在我国工程施工中广泛应用,然近年来由扣件式钢管脚手架坍塌引起的工程事故时有发生,造成一定的经济损失和人员伤亡,其中直角扣件局部失效是引起事故的主要原因之一.本文采用有限元软件,分析了扣件式满堂脚手架顶层扣件连接局部失效后,结构内力重分布特点及其抗连续性倒塌性能,明确了关键节点位置,提出了相应提高结构抗连续倒塌性能的构造措施,对今后扣件式满堂脚手架抗连续倒塌设计有一定的参考价值.

摘要： 随着一些标志性的连续性倒塌事件发生,连续性倒塌开始受到广泛关注,使用通用有限元软件进行倒塌全过程模拟是连续性倒塌研究的重要手段.本文基于ABAQUS有限元软件,首先分别给出在两个求解器中的连续性倒塌模拟方法并分析其各自的特点,然后将两种模拟方法应用于单层网壳结构中.结果表明:在参数设置合理情况下,使用生死单元卸载法或数据传递卸载法卸载重要构件的分析结果均具有较高的精确性;当分析模型较为简单,且不考虑材料损伤失效情况下,建议使用生死单元卸载法,需要考虑材料的损伤时,必须选择数据传递卸载法进行分析.

摘要： 对于钢框架结构,在结构抗连续性倒塌数值模拟当中,能否正确地模拟梁柱节点在不同变形阶段的力学行为直接决定了整体结构分析结果的准确性.传统的塑性铰模型无法准确地模拟因节点断裂而对整体结构产生的影响,而基于损伤力学的精细化有限元模型则需要对节点区进行网格加密,高额的计算代价使其无法应用于整体结构的分析当中.为了较为准确且高效地模拟在连续性倒塌过程中出现的节点断裂等现象,本文针对两种不同的节点构造,基于组件法的思想构建了一种简化的节点分析模型,并将其分析结果与试验结果进行比对,验证了该模型的准确性.最后基于此简化的节点模型,本文还就水平约束刚度对结构响应的影响进行了参数分析,研究了在不同水平约束条件下,采用高延性及低延性节点的梁柱子结构在去柱工况下出现的结构响应的差异及其背后的力学机理.

摘要： 本文通过有限元分析软件ANSYS对拱结构连续性倒塌进行模拟分析,观察结构在静力荷载下的轴力弯矩分布情况,得到结构的受力特点.

摘要： 由于钢管混凝土结构具有承载力高、抗震性能好等优良的受力性能,目前在越来越多的多、高层住宅体系采用了钢管混凝土组合框架结构形式.为了进一步研究钢管混凝土柱-钢梁组合结构形式在住宅建筑体系中的应用,防止该类结构在突发荷载(地震、爆炸、火灾以及撞击等)作用下发生连续性倒塌破坏,本文对一典型的6层钢管混凝土柱-钢梁组合框架住宅体系抗连续性倒塌性能的关键问题进行了初步探讨,包括计算模型和抽柱工况的选取、分析步骤、阻尼和失效时间的确定以及倒塌的判定准则等.分析结果表明,采用圆钢管混凝土柱-钢梁组合框架住宅结构体系具有良好的抗倒塌性能.该文分析结果可为进一步完善钢管混凝土组合框架在住宅体系中的应用提供参考.

摘要： 为研究钢板剪力墙对钢框架结构连续性倒塌性能的影响,采用抽柱法对一10层框架结构进行连续性倒塌模拟分析,对不同位置失效点进行动力非线性计算与静力线性计算,得到各失效点的位移—时程曲线以及动力放大系数.研究结果表明:钢板剪力墙对本跨的柱失效点竖向峰值位移降低50％以上,但对其他跨的作用效果不明显;在钢板剪力墙—钢框架结构中,所得的结构动力放大系数最大为1.70,表明现行规范取值偏于保守.

摘要： 向量式有限元(VFIFE)是一种可以解决结构几何非线性和材料非线性行为以及构件断裂等问题的新方法.本文基于向量式有限元建立输电塔模型,采用MATLAB软件编写输电塔的计算程序,与传统有限元法(ANSYS软件)在特定荷载下的计算结果进行对比,验证模型的正确性以及自编写程序的正确性.并且定义材料的破坏准则和桁架结构的破坏模式,对输电塔进行地震作用下的倒塌模拟.结果表明向量式有限元法能对输电塔进行静力计算以及动力响应分析,并且能模拟输电塔的倒塌问题.

摘要： 向量式有限元(VFIFE)是一种可以解决结构几何非线性和材料非线性行为以及构件断裂等问题的新方法.本文基于向量式有限元建立输电塔模型,采用MATLAB软件编写输电塔的计算程序,与传统有限元法(ANSYS软件)在特定荷载下的计算结果进行对比,验证模型的正确性以及自编写程序的正确性.并且定义材料的破坏准则和桁架结构的破坏模式,对输电塔进行地震作用下的倒塌模拟.结果表明向量式有限元法能对输电塔进行静力计算以及动力响应分析,并且能模拟输电塔的倒塌问题.

摘要： 向量式有限元(VFIFE)是一种可以解决结构几何非线性和材料非线性行为以及构件断裂等问题的新方法.本文基于向量式有限元建立输电塔模型,采用MATLAB软件编写输电塔的计算程序,与传统有限元法(ANSYS软件)在特定荷载下的计算结果进行对比,验证模型的正确性以及自编写程序的正确性.并且定义材料的破坏准则和桁架结构的破坏模式,对输电塔进行地震作用下的倒塌模拟.结果表明向量式有限元法能对输电塔进行静力计算以及动力响应分析,并且能模拟输电塔的倒塌问题.

摘要： 本发明涉及一种结构连贯性倒塌实验结构构件初始破断通用装置，所述装置由左侧端板、右侧端板、左侧双斜面钢头、右侧双斜面钢头、上部环箍、下部环箍、上部环箍夹板、下部环箍夹板、环箍圆轴和拉紧部件组成，所述拉紧部件由橡皮绳和橡皮绳连接件组成，或者由电动推杆、电动推杆固定件、推杆套件、钢拉锁、钢丝绳拉紧器和钢拉锁连接件组成，本发明是通过拉紧部件以剪刀夹环箍转动轴为支点，通过杠杆作用提供环箍对剪刀夹环箍夹持的两个双楔面钢头的径向压力，进而通过环箍与钢头之间配合表面的相互咬合承担轴力与弯矩。应用于大荷载工况下时，拉紧的钢索末端连在电动推杆上，触发破断时仅需电动推杆提供克服推杆与推杆套件之间的摩擦力即可实现破断。

摘要： 本发明提供了一种框架结构连续性倒塌装配式去柱装置。本发明的目的是为了解决目前进行建筑结构连续倒塌试验时传统去柱装置与结构分离时间太长而不能有效地反映结构动力效应的问题。本发明的装配式去柱装置包括机构柱装置和摆锺装置。所述机构柱装置包括支座、上杆、下杆、销轴和有机玻璃棒；所述的上杆和下杆通过销轴和有机玻璃棒连接；所述的上杆和支座通过销轴连接；所述的下杆和支座通过销轴连接。所述摆锺装置包括摆锺和带连接板横梁。摆锺和带连接板横梁通过销轴连接。本发明的装配式去柱装置的承载力不受限制且可重复使用。本发明可用于模拟建筑结构连续性倒塌时柱子瞬时失效，以真实反映建筑结构在连续性倒塌过程中的动力效应。

摘要： 本发明是一种能在桁架结构遭受局部初始破坏时，通过节点沿弦杆的滑动优化剩余结构几何构形来防止桁架结构发生连续性倒塌的可滑动摩擦型连接节点。它可于现场安装，通过高强螺栓固定于桁架弦杆上，并通过耳板销轴连接的方式与腹杆相连。当承受常规荷载时，高强螺栓预紧力产生的摩擦力将阻止节点沿弦杆滑动；而当桁架结构遭受局部初始破坏时，若节点处存在过大的不平衡力，将克服预紧力产生的摩擦力使节点向有利于不平衡力重分布的一侧滑动，进而优化结构的几何构形。在此过程中，腹杆与节点的铰接连接构造允许腹杆绕节点的自由转动，避免腹杆的压弯失稳。

摘要： 一种抗连续性倒塌动力试验装置，包括水平反力架(1)、垂向反力架(2)、定向滑动支座(3)及加载部(4)；所述水平反力架(1)与试验室地基梁固定；所述水平反力架(1)固定所述定向滑动支座(3)的位置；所述垂向反力架(2)与试验室地基梁固定；所述垂向反力架(2)固定所述加载部(4)；滑动支座(3)中设有制动钢板用于降低动力试验对地面的冲击作用。本发明通过引入滑动支座，利用结构的对称性原理，可将对称结构或试件取半结构进行试验，达到减少试验耗材、降低试验费用的目的。本发明通过采取在滑动支座底部插入制动钢板以及在配重箱底部设置减振弹簧相结合的方式，可将动力试验的破坏性大幅减小。

摘要： 本发明公开了一种用于模拟输电线路连续性倒塌的风洞试验系统及方法，涉及输电线路抗风技术领域，其包括：四基输电塔和三跨导线地线，四基输电塔包括两基边界塔与两基中间塔，其中，一基中间塔为完全气动弹性模型，以作为试验的目标塔；另一基中间塔为等效支架塔，以作为试验中会发生倒塌的薄弱塔；两两相邻的所述输电塔之间通过所述导线地线连接；其中，试验测点布置在所述目标塔上以及所述导线地线的关键节点上。本发明可以提高现有输电线路输电稳定性，减少由继发性倒塔引起的经济损失。

摘要： 一种基于连续性倒塌设计的钢筋混凝土支撑轴力计算公式。为了研究基坑在局部失效引发连续破坏作用机理，采用拆除构件法对典型基坑模型进行有限元分析，结合工程实例，发现当某道支撑因偶然因素局部失效，必会导致相邻支撑轴力迅速增加。将支撑失效传递分为水平传递和竖向传递两个方面分析，将相邻支撑轴力增大倍数定为荷载(轴力)水平传递系数Kh(horizontal)和荷载(轴力)竖向传递系数Kv(vertical)，得出考虑连续倒塌设计的支撑轴力计算公式。

摘要： 本发明公开了一种基于连续性倒塌设计的基坑计算方法，包括以下步骤：步骤1：建立开挖有限元模型；步骤2：模拟土体开挖过程；步骤3：利用“单元生死”模拟基坑支撑局部失效；步骤4：得出荷载(轴力)传递系数。本发明土体采用M‑C模型，围护结构采用线弹性模型，利用大型有限元软件建立有限元模型对基坑施工过程进行模拟分析，对基坑开挖过程中地应力平衡、围护结构的施工、土方开挖等细节进行了详细的模拟，进而得到基坑荷载(轴力)传递系数，具有创新意义，拥有广泛的工程应用前景。

摘要： 本发明公开了一种对于连廊的防连续性倒塌装置，用于连接钢结构连廊与主体建筑结构，包括连接板及位于连接板两侧对称设计的左固定壁和右固定壁，左固定壁、右固定壁和连接板为一体成型结构，右固定壁包括建筑连接部和连廊连接部，建筑连接部的底端设有若干个螺孔，连廊连接部上端设有两个长条形通孔，建筑连接部与连廊连接部之间形成135度夹角，建筑连接部通过摩擦型高强度螺栓与混凝土牛腿固定连接，下弦杆的翼缘两端设有焊接腹板，焊接腹板与下弦杆焊接固定，连廊连接部通过摩擦型高强度螺栓和长条形通孔与焊接腹板固定连接；本发明使连廊在遇到水平地震力的情况下可以自由水平移动，同时增加了连廊与牛腿这种重要节点的承载能力和增加传力路。

摘要： 本发明提供了一种框架结构连续性倒塌装配式去柱装置。本发明的目的是为了解决目前进行建筑结构连续倒塌试验时传统去柱装置与结构分离时间太长而不能有效地反映结构动力效应的问题。本发明的装配式去柱装置包括机构柱装置和摆锺装置。所述机构柱装置包括支座、上杆、下杆、销轴和有机玻璃棒；所述的上杆和下杆通过销轴和有机玻璃棒连接；所述的上杆和支座通过销轴连接；所述的下杆和支座通过销轴连接。所述摆锺装置包括摆锺和带连接板横梁。摆锺和带连接板横梁通过销轴连接。本发明的装配式去柱装置的承载力不受限制且可重复使用。本发明可用于模拟建筑结构连续性倒塌时柱子瞬时失效，以真实反映建筑结构在连续性倒塌过程中的动力效应。

摘要： 本实用新型公开了一种对于连廊的防连续性倒塌装置，包括连廊，所述连廊包括有上悬杆和下悬杆，所述连廊的底部通过钢臂连接件连接有混凝土牛腿，所述钢臂的下端端采用第一摩擦型高强螺栓固定连接于使混凝土牛腿，所述连廊的底部两端通过用于固定竖向位移的铰支座连接于混凝土牛腿的顶部，工字型所述下悬杆的翼缘两端增设有连接板，本实用新型采用可水平移动一定限度的第一摩擦型高强螺栓和第二摩擦型高强螺栓连接，让结构在遇到水平作用的情况下，可使连廊可以在水平方向发生一定的位移；保证连廊在遇到水平地震力的情况下可以自由水平移动，同时增加了连廊与混凝土牛腿这种重要节点的承载能力和增加传力路径。