摘要：建筑结构连续性倒塌是指建筑的形成和初始损伤结构在载荷的作用下,结构的内力的再分配,其他结构失效和连锁反应的结果,和大规模的失败或崩溃的结果不是成正比的初始局部破坏结构。连续倒塌的原因可能是爆炸、冲击、火灾、飓风、地震、异常降雪等意外因素。目前，我国对连续抗倒塌设计的研究还不够，因此，本文希望对建筑结构连续性倒塌极其控制设计进行研究，希望可以推动相关的研究工作。
关键词：建筑结构；连续性倒塌；控制设计；现状分析。
引言
连续性倒塌是建筑结构的一种特殊形式,指结构的局部破坏意外荷载作用下(主要包括炸药爆炸、瓦斯爆炸、车辆影响和沉重的影响,等等)继续扩大,并最终导致结构的崩溃在大规模甚至整个失去承载能力。近年来，国内外许多突发事件(爆炸、火灾、地震、恐怖袭击等)已导致建筑物倒塌，造成重大人员伤亡和财产损失，并产生了负面的社会影响，因此也受到了越来越多的人关注[1]。
1、建筑结构连续性倒塌设计的一般规定
根据国际标准对建筑结构连续倒塌设计的相关研究成果，并结合我国混凝土结构设计规范的实际情况和建筑连续加固的抗倒塌目标，全面分析了国内外的倒塌情况，目前适用于连续抗倒塌钢筋混凝土框架结构的设计方法主要有间接控制法、直接设计法和设计法。间接设计方法实际上是指通过提高结构的冗余性、连续性和延展性，从而提高建筑抗连续倒塌能力，从而增强整个结构系统的完整性的一些概念设计措施。直接设计方法是通过改变荷载传递路径来分析或设计结构的抗倒塌能力，包括去掉构件的方法和关键构件的方法，事件控制方法是采取措施消除结构连续倒塌的原因[2]。
2、连续抗倒塌设计理念
根据国家规范的规定和原则，结构抗连续倒塌设计的指导思想可以分为两个方面。例如，结构分区是隔离的，因此局部损坏仅限于分区范围。其次，提高结构的完整性、冗余性和延性，将结构损伤控制在局部范围内，避免整体垮塌。有两种方法可以使用。一是,设计可以直接遭受意外荷载的结构,设计备用组件,荷载传递路径等等,对关键系统进行总体结构设计,使其有足够的安全储备[3]。由于难以量化意外事件，也很难给出相应的发生概率。即使在为几个可能的意外事故进行设计时，也不能保证这些关键部件在其他紧急情况下不会损坏。因此，要求所设计的结构绝对没有局部损伤是一种不可行的设计方法，最好采取措施降低事故发生的概率。其次，该结构具有足够的备用荷载传递路径。主要集中在整体结构的后果的严重性后,意外事件的发生,也就是说,在结构的局部破坏的情况下,结构体系有足够的备用荷载传递路径有效转移本地组件并生成负载和内力重分布没有大规模崩溃。这种方法不适用于任何具体情况。当结构中的一个成员失败时，它会导致局部范围崩溃。只要倒塌范围是可以接受的，结构设计就可以考虑满足要求。
3、提高建筑物抗震倒塌能力的设计方法
3.1 改进阶段设计
地震在我国现有法规,有三个水平,在“小震不坏,中震可修,大震不到”,实现的设计方法,通过使用两个阶段,一个阶段是根据计算和分析的小地震,是基本的安全解决外汇储备结构作为一个整体,设计阶段的设计方法和思维方式已经非常成熟。然而,在第二阶段,由于电阻崩溃分析和仿真设计的困难,中国抗震规范只需要合理的抗震措施,确保大地震不会下降,但一般的理解和操作的具体操作具有偏差,是非常复杂的[4]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在中国使用梁抗弯承载力比条件下实现“强柱弱梁”结构的屈服机制,根据日本的延性结构的屈服机制的计算和分析,框架结构的延性和框架-剪力墙结构的屈服机制模型,整体结构和产量计算需要的结构静力弹塑性分析,可操作性强,也可用于我国辅助设计的这一思路。同时,概念设计是用来考虑建筑的整体结构的屈服机制,帮助设计师明确失效模式和失效机理的整体结构,然后阐明不同组件的结构以及变形能力和承载能力,以提高抵御崩溃的能力和完成建筑物的结构设计。
3.2 注意结构的选择
结构形式和抗震体系的选择是保证建筑物抗震安全的重要基础，在设计中要注意建筑结构整体形式的选择，根据抗震的需要合理地进行结构组织和配置，并按照科学的系统组织思想进行结构设计。建筑的抗震能力是反映在结构体系的选择,也就是说,地震系统来解决这个问题,然后地震结构的组织和实施,最后按照地震需求的详细计算,以形成一个完整的设计方案。然而,在实际工程中,由于地震系统和结构类型存在多种形式,不同的结构形式将形成不同的计算与分析方法,详细规格列表可供选择。所以不能在我国建筑结构设计的同时,结构完整性的设计通常是不足够的重视,所以通常结构工程师在设计的整个结构体系设计的很短,没有充分按照规范和实际要求进行科学的选择和设计。因此，在保证结构设计完整性的基础上，有必要加强抗震规范中结构体现和选型的指导和标准。同时,它显示了实际的灾难情况，对此进行案例分析和结构设计。按照同样的规格也可能导致抗震性能的差异,因为不同的结构参数,如结构方案、静不定时间,产生机制等等,将导致不同的建筑物倒塌阻力。目前结构抗震规范大多以承载力和变形能力为基础，但在整体结构设计中对冗余性的重视程度不够。因此，在选择结构形式和组合形式时应注意结构冗余的选择[5]。
3.3 具体设计方法总结
3.3.1概念设计
概念设计从布局形式、完整性、结构延性、冗余性等方面建立设计概念，以提高结构抗倒塌能力或降低结构倒塌风险。在实际结构抗震设计中，主要有两种概念设计思路。一是通过结构措施保证连接结构的延性和连续性。一是选择和优化合理的结构方案，保证传力路径和抗倒塌储备。但概念设计仅为整体结构设计提供了必要的思路，定量计算十分困难，设计效果取决于设计经验，其应用主要在总体设计阶段。
3.3.2节点强度设计方法
通过对结构间连接构件强度的分析计算，设计出满足一定强度的结构连接方式，以保证结构的完整性和一定强度的荷载传导路径。不同部位的粘结强度的结构设计可以形成一个整体，确保结构设计的各种粘结强度保持在相对平衡的水平。该方法不需要对整个结构进行应力分析。计算分析过程简单，但增加经验分量太容易。
3.3.3消除组件设计方法
在设计中，通过仿真消除了零件，研究了残余结构的机械响应。这样可以模拟一个或多个结构构件在地震中受损后整体结构的变化情况，从而研究建筑物在地震中的倒塌情况。这种方法主要是提供另一种有效的传输路径,所以在设计也可以被称为替代路径设计,在正常情况下,使用这种设计是针对一个简单形式的轴承组件的失败,“删除”,如垂直结构:角,短柱,列,等等。同时，根据安装设计的要求，可以进行合理的组合，确定拆卸部件的尺寸、数量等。根据计算方法的不同，构件的去除方法可分为线性静力法、线性动力法、非线性静力法和动力法，其中非线性动力法具有较高的精度。
结束语
抗倒塌能力是建筑稳定的重要指标之一，因此根据外力和内里破坏能力进行结构设计是提高建筑抗震性能的重要思路。遵循的总体设计思想是整个细节,然后选择结构形式和组合。所以,建筑结构的鲁棒性和稳定性,要确保建筑结构的整体崩溃阻力系统稳定,这也是为了实现建筑稳定的目标。
参考文献
[1]江晓峰, 陈以一. 建筑结构连续性倒塌及其控制设计的研究现状[J]. 土木工程学报, 2008, 41(6):1-8.
[2]耿建滨, 曾志兴. 建筑结构抗连续倒塌的分析方法及控制设计[J]. 福建建筑, 2011(5):45-47.
[3]荣雷, 吉纪全, 周长明. 关于结构抗连续性倒塌破坏的综述[J]. 山西建筑, 2015, 41(4):52-53.
[4]蔡建国, 王蜂岚, 冯健. 大跨空间结构抗连续性倒塌概念设计[J]. 建筑结构学报, 2010(s1):283-287.
[5]叶列平, 陆新征, 李易,等. 混凝土框架结构的抗连续性倒塌设计方法[J]. 建筑结构, 2010(2):1-7.
论文作者:耿秀萍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/7
标签：结构论文; 建筑结构论文; 连续性论文; 方法论文; 结构设计论文; 荷载论文; 延性论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;