高冗余度鋼結(jié)構(gòu)倒塌控制設(shè)計(jì)指南圖書(shū)目錄

第Ⅰ篇 設(shè)計(jì)

1 緒論

1.1 高層鋼結(jié)構(gòu)房屋冗余度研究委員會(huì)

1.2 世貿(mào)中心

1.2.1 工程概況

1.2.2 “911”事件

1.2.3 世貿(mào)中心倒塌原因

1.2.4 美國(guó)調(diào)查報(bào)告的結(jié)論

1.2.5 紐約建筑署提出的對(duì)策

1.3 冗余度

1.4 結(jié)構(gòu)承載能力和塑性變形能力的關(guān)系

1.5 建筑結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度

1.6 高冗余度鋼結(jié)構(gòu)倒塌控制設(shè)計(jì)指南

1.6.1 概述

1.6.2 指南信息的全球共享

1.6.3 本《指南》的特點(diǎn)及其組成

2 一般規(guī)定

2.1 總體設(shè)計(jì)思想

2.2 結(jié)構(gòu)倒塌控制設(shè)計(jì)指南：術(shù)語(yǔ)

3 結(jié)構(gòu)倒塌控制設(shè)計(jì)指南（推薦版）

3.1 設(shè)計(jì)方案

3.1.1 建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

3.1.2 抗火設(shè)計(jì)方案

3.1.3 抗火方案：設(shè)備和滅火系統(tǒng)

3.2 評(píng)估方法

3.2.1 目標(biāo)設(shè)定

3.2.2 評(píng)估流程

3.2.3 冗余度評(píng)估

4 防止豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌的對(duì)策

4.1 高層鋼結(jié)構(gòu)柱失效后的性態(tài)分析

4.1.1 結(jié)構(gòu)冗余度作用的研究

4.1.2 偶然荷載作用下構(gòu)件失效后的高層鋼結(jié)構(gòu)的性態(tài)分析

4.1.3 大跨度梁的極限承載力試分析

4.1.4 鋼結(jié)構(gòu)的冗余度和特征

4.2 框架結(jié)構(gòu)體系和火災(zāi)區(qū)域?qū)θ哂喽鹊挠绊?

4.2.1 熱變形分析

4.2.2 火災(zāi)區(qū)域的影響

4.2.3 框架結(jié)構(gòu)體系的影響

4.3 構(gòu)件截面尺寸和鋼材種類對(duì)冗余度的影響

4.3.1 目標(biāo)

4.3.2 受荷構(gòu)件的抗火試驗(yàn)概述

4.3.3 受荷構(gòu)件的抗火試驗(yàn)：A組試件

4.3.4 受荷構(gòu)件的抗火試驗(yàn)：B組試件

4.3.5 提高結(jié)構(gòu)冗余度的措施

5 大型空間結(jié)構(gòu)冗余度的基本概念

5.1 采用敏感性分析評(píng)估和確保空問(wèn)結(jié)構(gòu)冗余度的方法

5.2 創(chuàng)建具有高冗余度的空間結(jié)構(gòu)形式

5.3 確?？臻g結(jié)構(gòu)冗余度的若干措施總結(jié)

6 提高結(jié)構(gòu)冗余度的有效材料和方法

6.1 用于新建建筑的材料和方法

6.1.1 高性能鋼材

6.1.2 CFT結(jié)構(gòu)

6.1.3 防火保護(hù)措施

6.2 已有建筑的材料和方法

第Ⅱ篇 研究

7 敏感性分析和結(jié)構(gòu)冗余系數(shù)

7.1 豎向承載性能的敏感性分析

7.1.1 冗余度和關(guān)鍵構(gòu)件

7.1.2 敏感性分析

7.1.3 平面框架結(jié)構(gòu)的敏感性分析

7.1.4 空間框架結(jié)構(gòu)的敏感性分析

7.1.5 結(jié)論

7.2 大型空間結(jié)構(gòu)冗余度的基礎(chǔ)研究

7.2.1 引言

7.2.2 Pandey的敏感性分析方法

7.2.3敏感性分析方法

7.2.4數(shù)值分析示例

7.2.5結(jié)論

8 鋼框架結(jié)構(gòu)在構(gòu)件失效情況下的性能分析

8.1 Bazant和Zhou倒塌機(jī)制的簡(jiǎn)單分析法

8.2 豎向承載能力的冗余度及其防止連續(xù)性倒塌的可能性

8.2.1 墜落構(gòu)件的沖擊導(dǎo)致單一樓層倒塌的條件

……

9 火災(zāi)下鋼框架性能的研究

附錄

參考文獻(xiàn)

研究結(jié)構(gòu)倒塌的直接起因固然非常重要，結(jié)構(gòu)防倒塌設(shè)計(jì)的重心應(yīng)該置于更一般的倒塌原因的分析和對(duì)策上。然而，結(jié)構(gòu)倒塌過(guò)程的機(jī)理是什么？如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)的倒塌分析？什么樣的結(jié)構(gòu)可以有效防止或阻斷倒塌破壞由局部擴(kuò)大到整體？人們對(duì)這些問(wèn)題還缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。另一方面，現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范以概率論理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，還難以應(yīng)用于防止結(jié)構(gòu)連續(xù)性破壞這一設(shè)計(jì)任務(wù)。結(jié)構(gòu)工程的研究者和設(shè)計(jì)者迫切需要在這一課題上取得進(jìn)展。

在這樣一種背景下，《高冗余度鋼結(jié)構(gòu)倒塌控制設(shè)計(jì)指南》一書(shū)及時(shí)為我們提供了許多重要的資料。本書(shū)由“設(shè)計(jì)”和“研究”兩部分組成，在英文版和日文版中是分為兩冊(cè)印刷的，中文版則將其集為一冊(cè)。整本書(shū)涉及對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)和大跨度建筑鋼結(jié)構(gòu)兩種體系的分析，但主要篇幅都在對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的研究。“設(shè)計(jì)”部分對(duì)結(jié)構(gòu)防止倒塌的設(shè)計(jì)提出了具體建議，“研究，部分則對(duì)倒塌機(jī)理、分析方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。本書(shū)對(duì)冗余度在結(jié)構(gòu)防倒塌設(shè)計(jì)中的重要性、連續(xù)性倒塌發(fā)生與否的關(guān)鍵在于局部破壞之后內(nèi)力重分布能否有效實(shí)現(xiàn)、連續(xù)性倒塌分析的力學(xué)模型和計(jì)算方法、火災(zāi)高溫下鋼框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析以及結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和防止倒塌設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性等，都有非常精到的論述。筆者以為，本書(shū)所介紹的理論和方法，不僅有助于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)其他結(jié)構(gòu)體系的研究、分析和設(shè)計(jì)也具有參考價(jià)值。順便一提的是，本書(shū)的日文版獲得了日本鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)2006年度的特別研究獎(jiǎng)。

量測(cè)冗余度：量測(cè)量個(gè)數(shù)m與待估計(jì)的狀態(tài)量個(gè)數(shù)n之間的比值m/n。

系統(tǒng)冗余度越高，對(duì)狀態(tài)估計(jì)采用一定的估計(jì)方法排除不良數(shù)據(jù)和消除誤差影響就越好。冗余測(cè)量的存在是狀態(tài)估計(jì)可以提高數(shù)據(jù)精度的基礎(chǔ)。量測(cè)冗余度的高低是決定狀態(tài)估計(jì)結(jié)果好壞的重要條件。

9.11事件的發(fā)生使結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌研究成為了各國(guó)專家學(xué)者的一個(gè)研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在該方面的研究比較匱乏，相關(guān)規(guī)范中也缺少此類的可操作性規(guī)定。為了避免結(jié)構(gòu)在局部失效的情況下發(fā)生連續(xù)性倒塌，為結(jié)構(gòu)荷載的傳遞提供多條傳力路徑（即使結(jié)構(gòu)具有高冗余度）顯然是比較有效的方法。此外，結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟(jì)性又是互為矛盾的，如何在提高結(jié)構(gòu)冗余度的同時(shí)又把結(jié)構(gòu)總造價(jià)控制在一個(gè)可以接受的合理范圍內(nèi)是目前推廣應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)技術(shù)和制定相應(yīng)規(guī)范的一個(gè)最主要障礙。.本課題將以高層建筑中常用的鋼框架體系為研究對(duì)象，在我國(guó)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，探討鋼框架體系的高冗余度對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力的影響；并在此基礎(chǔ)上引入優(yōu)化思想，探討高冗余度鋼框架體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本課題的研究不但有助于制定適合我國(guó)國(guó)情的鋼框架體系抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)方法和規(guī)范，而且對(duì)其他結(jié)構(gòu)體系在該方面的研究也將具有極大的參考價(jià)值。 2100433B

參數(shù)錯(cuò)誤會(huì)對(duì)狀態(tài)估計(jì)以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的計(jì)算、分析和控制產(chǎn)生長(zhǎng)期的不利影響。但是相對(duì)狀態(tài)估計(jì)而言，有關(guān)電網(wǎng)支路參數(shù)估計(jì)的研究相對(duì)較少。己有的電網(wǎng)支路參數(shù)估計(jì)方法包括殘差靈敏度分析法、增廣狀態(tài)估計(jì)法、啟發(fā)式算法、基于相量測(cè)量單元量測(cè)的方法等。這些方法各具特點(diǎn)，但由于參數(shù)估計(jì)對(duì)量測(cè)噪聲較為敏感，在較小的量測(cè)冗余度下，往往難以得到理想的估計(jì)結(jié)果。因此，繼續(xù)深人研究電網(wǎng)支路參數(shù)估計(jì)問(wèn)題具有重要意義。

朱建全等 綜合考慮了電力系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)對(duì)量測(cè)冗余度要求相對(duì)較高，以及系統(tǒng)量測(cè)設(shè)備有限、參數(shù)維護(hù)工作難度大等實(shí)際情況，著眼于研究一種基于主導(dǎo)性評(píng)估的電網(wǎng)支路參數(shù)估計(jì)方法，以有效解決在一定的量測(cè)條件下應(yīng)該對(duì)哪些參數(shù)進(jìn)行估計(jì)的問(wèn)題，并能在此基礎(chǔ)上形成對(duì)主導(dǎo)性不同的參數(shù)進(jìn)行交替估計(jì)的新方法，以提高估計(jì)算法的精度和數(shù)值穩(wěn)定性。