鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌擬靜力仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2020年11月24日，該課程被中華人民共和國教育部認(rèn)定為“首批國家級一流本科課程”。 2100433B

適應(yīng)專業(yè)

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌擬靜力仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)課程適用土木類專業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

目前,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系連續(xù)性倒塌三維仿真研究尚存不足。本項(xiàng)目研究擬基于三維實(shí)體退化虛擬層合單元理論，探索一種具有普遍適用性、力學(xué)概念簡潔明確、有效的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系連續(xù)性倒塌三維仿真分析方法，并籍此對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系連續(xù)性倒塌的機(jī)理、抗連續(xù)倒塌性能及對策進(jìn)行深入研究，逐步形成鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系抗連續(xù)倒塌的性能化設(shè)計(jì)指標(biāo)，以期進(jìn)一步完善鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系抗連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)理論。

本項(xiàng)目擬以豎向單自由度變形假設(shè)為前提，以APM和EPP相結(jié)合的分析方法為手段，研究鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的簡化評估方法。通過理論分析、模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬，明確在不同區(qū)域單個柱缺失條件下，鋼筋混凝土梁和板構(gòu)件在不同受力或變形階段的抗連續(xù)倒塌受力機(jī)理和抗連續(xù)倒塌性能，建立其靜力抗連續(xù)倒塌簡化反應(yīng)曲線，并基于能量守恒原理，建立其抗連續(xù)倒塌簡化能力曲線?；诏B加原理，根據(jù)各個構(gòu)件的抗連續(xù)倒塌簡化能力曲線，及極限狀態(tài)下構(gòu)件間的變形協(xié)調(diào)，建立整體框架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌簡化能力曲線。將其與結(jié)構(gòu)的需求曲線比較來判斷結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能，并通過框架模型結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌試驗(yàn)和已有連續(xù)倒塌事故記錄進(jìn)行驗(yàn)證。項(xiàng)目成果可用于不同鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在不同區(qū)域柱缺失情況下，抗連續(xù)倒塌性能的準(zhǔn)確快速評估，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值；并可為此類結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)提供參考。

倒塌是結(jié)構(gòu)破壞的一種極端情況，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所力圖避免出現(xiàn)的災(zāi)難性后果。本項(xiàng)目以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象，在對結(jié)構(gòu)遭受柱失效情況下的抗倒塌性能深入研究的基礎(chǔ)上，基于敏感性分析研究了替換荷載路徑原理與安全評估方法、基于能力需求曲線方法的抗倒塌性能評估方法以及基于位移的抗倒塌設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目研究主要內(nèi)容為現(xiàn)澆空間鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗倒塌試驗(yàn)與梁柱結(jié)構(gòu)對比試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)抗倒塌全過程數(shù)值模擬分析、替換荷載路徑原理與評估方法以及抗倒塌性能評估方法與設(shè)計(jì)方法等。項(xiàng)目研究主要目標(biāo)為深入掌握鋼筋混凝土空間框架結(jié)構(gòu)在快速移除過程中與之后的抗倒塌性能，基于最大限度耗盡結(jié)構(gòu)承載能力來保證結(jié)構(gòu)不發(fā)生倒塌情況下，研究結(jié)構(gòu)的抗倒塌性能評估方法以及替換荷載路徑評價標(biāo)準(zhǔn)，建立框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)體系。