【摘要】：由恐怖襲擊、意外爆炸等事件引發(fā)的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵承力構(gòu)件破壞從而最終導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)連續(xù)坍塌，，在造成嚴(yán)重人員傷亡的同時，也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。2001年9月11日，美國紐約世貿(mào)中心大樓遭恐怖襲擊而發(fā)生徹底倒塌，自此建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌現(xiàn)象在世界范圍內(nèi)受到了廣泛的關(guān)注，國內(nèi)外學(xué)者相繼開展了對建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌分析的研究。 為了將研究的結(jié)果通用化，美國國防部于2005年出臺了UFC4-023-03《建筑物抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范》，并于2009年對規(guī)范進(jìn)行了改進(jìn)。規(guī)范中采用了替代傳力路徑法對結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌進(jìn)行分析。該方法是先移除結(jié)構(gòu)關(guān)鍵受力構(gòu)件然后對剩余結(jié)構(gòu)進(jìn)行線性靜力分析、非線性靜力分析以及非線性動力分析，然而分析過程中并未考慮引起關(guān)鍵構(gòu)件失效的原因。本文采用數(shù)值模擬法研究了由于爆炸荷載作用導(dǎo)致結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件失效而引發(fā)的結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的情況，并與規(guī)范中的分析方法進(jìn)行了比較研究。主要研究工作內(nèi)容如下： （1）運(yùn)用顯式有限元動力分析軟件LS-DYNA，建立了一個典型的四層兩跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模型，對不同比例距離的爆炸荷載作用導(dǎo)致的僅結(jié)構(gòu)底層中柱或僅結(jié)構(gòu)底層邊柱發(fā)生初始破壞的情況分別進(jìn)行了數(shù)值模擬。 （2）采用美國UFC規(guī)范中使用的替代傳力路徑法對相同的四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了線性靜力分析和非線性動力分析。 （3）將爆炸荷載作用下的數(shù)值模擬結(jié)果與采用規(guī)范中的替代傳力路徑法分析的結(jié)果進(jìn)行對比，找出了該分析方法存在的不足，并對考慮爆炸荷載作用的結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌分析設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)提出了設(shè)想。
[Abstract]:The destruction of key structural load-bearing components caused by terrorist attacks, accidental explosions, and so on, resulting in successive structural collapses, not only caused serious casualties, but also brought huge economic losses. On September 11, 2001, Since the complete collapse of the World Trade Center Building in New York, the continuous collapse of the building structure has been paid more and more attention in the world, and scholars at home and abroad have carried out the research on the continuous collapse analysis of the building structure one after another. In order to generalize the results of the study, the Department of Defense published the UFC4-023-03 Code for continuous collapse Design of buildings in 2005 and improved the Code in 2009. In the code, the method of alternative force transfer path is used to analyze the continuous collapse of the structure. In this method, the key structural members are removed first and then the residual structures are analyzed by linear static analysis, nonlinear static analysis and nonlinear dynamic analysis. However, the failure reasons of the key members are not considered in the process of analysis. In this paper, a numerical simulation method is used to study the continuous collapse of structures caused by the failure of key structural members caused by explosive loads, and a comparative study is made with the analytical methods in the code. The main research contents are as follows: (1) A typical four-story two-span reinforced concrete frame structure model is established by using explicit finite element dynamic analysis software LS-DYNA,. Numerical simulation is carried out for the initial failure of the middle column or the edge column of the bottom layer caused by the explosion load of different proportions. (2) the linear static analysis and nonlinear dynamic analysis of the same four-story reinforced concrete frame structure are carried out by using the alternative force transfer path method used in the American UFC Code. (3) the results of numerical simulation under explosive load are compared with those of the method of alternative force transfer in the code, and the shortcomings of the method are found out. The improvement of the design method of continuous collapse analysis considering the effect of explosion load is also put forward.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU375.4;TU312.3

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本文編號：2296569