高層課件5第四章設(shè)計(jì)計(jì)算的基本規(guī)定-抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四章設(shè)計(jì)計(jì)算的基本規(guī)定4.9抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)基本要求4.9防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則屬新規(guī)范增加內(nèi)容增加內(nèi)容為：防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，提高混凝土結(jié)構(gòu)抗偶然作用的能力。問題提出：1968年英國(guó)RonanPoint公寓，28層裝配式鋼筋混凝土大板結(jié)構(gòu)。第18層一個(gè)單元煤氣爆炸。墻板脫落并跌落到下層、樓板破壞亦倒塌到一層，從而發(fā)生該公寓角部連續(xù)倒塌到地面。2006年11月17日凌晨2時(shí)50分，大連市甘井子區(qū)居民樓，一居民單元裝修房屋私自改動(dòng)液化氣管線，發(fā)生煤氣泄漏爆炸事故，二、三層樓板嚴(yán)重倒塌，外墻炸開一道長(zhǎng)8m寬0.5m的孔洞。新華網(wǎng)北京2011年4月11日電（記者盧國(guó)強(qiáng)）11日上午，北京市朝陽區(qū)和平街12區(qū)3號(hào)樓5單元發(fā)生爆炸事故，造成樓體部分坍塌。截至10時(shí)30分，事故已導(dǎo)致1人死亡、1人受傷，北京市公安、消防部門正對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全力搜救。目標(biāo)：“當(dāng)發(fā)生爆炸、撞擊、人為錯(cuò)誤等偶然事件時(shí)，結(jié)構(gòu)仍可保持必要的整體穩(wěn)定性，不會(huì)出現(xiàn)與起因不相稱的后果?！薄霸谔囟愋偷呐既蛔饔冒l(fā)生時(shí)或發(fā)生后，結(jié)構(gòu)體系可能局部破壞（塌垮），但應(yīng)具有依靠結(jié)構(gòu)繼續(xù)承載而避免發(fā)生與作用不相匹配的大范圍破壞或連續(xù)倒塌的能力。”偶然作用包括：壓力荷載（如爆炸、龍卷風(fēng)）撞擊力（如機(jī)器碰撞、擺動(dòng)物體的撞擊等）變形有關(guān)的作用（地基基礎(chǔ)下陷、沉降）等非正常事件引起的地質(zhì)災(zāi)害、轟炸等不可抗拒的作用不包括在防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)范圍對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)，內(nèi)部爆炸是最常見的偶然作用。偶然作用（爆炸）的特點(diǎn)：量值很大，作用時(shí)間很短。一般結(jié)構(gòu)用的防倒塌設(shè)計(jì)要求

防倒塌設(shè)計(jì)的難度和代價(jià)很大，一般結(jié)構(gòu)只進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計(jì)：如加強(qiáng)樓梯、避難室、底層邊墻、角柱等重要部位；在關(guān)鍵要害區(qū)域設(shè)置緩沖裝置（防撞墻、裙房等）或泄能通道（開敞布置或輕質(zhì)墻體、輕質(zhì)屋蓋等）；布置分割縫以控制倒塌范圍；增加關(guān)鍵部位的冗余約束及備用傳遞途徑以定性設(shè)計(jì)的方法增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的防連續(xù)倒塌的能力。倒塌可能引起嚴(yán)重后果的、安全等級(jí)為一級(jí)的可能遭受襲擊的重要結(jié)構(gòu)，以及為抵御災(zāi)害作用面必須增強(qiáng)抗災(zāi)能力的結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行定量設(shè)計(jì)。

本條給出了設(shè)計(jì)方法：1、局部加強(qiáng)法2、拉結(jié)構(gòu)件法3、拆除構(gòu)件法

拉結(jié)設(shè)計(jì)法：拆除豎向構(gòu)件后，其所支撐的水平構(gòu)件在維持其極限承載力的條件下，能夠承受直接傳遞到水平構(gòu)件上的荷載，具備足夠的跨越能力。

（設(shè)置拉桿將建筑物連接在一起，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)連續(xù)性的延性，提供了荷載傳遞的新途徑，拉桿有水平拉桿、豎向拉桿兩類。）偶然作用柱失效

柱所支承的梁為拉彎構(gòu)件

通過梁機(jī)制、懸鏈線機(jī)制（懸索機(jī)制）

避免連續(xù)倒塌圖：水平構(gòu)件拉結(jié)

局部加強(qiáng)法：難以采用以上兩種方法時(shí)(為某些構(gòu)件一旦拆除無替代傳力途經(jīng)或有替代途經(jīng)但代價(jià)過大),則該構(gòu)件可稱為關(guān)鍵構(gòu)件,應(yīng)提高其安全儲(chǔ)備.

具體做法：額外增加關(guān)鍵構(gòu)件的荷載,進(jìn)行驗(yàn)算.高規(guī)有關(guān)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)方法第3.12.1條：高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定：1安全等級(jí)為一、二級(jí)時(shí)，應(yīng)滿足抗連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的要求；2安全等級(jí)一級(jí)且有特殊要求時(shí)，可采用拆除構(gòu)件方法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)。第3.12.2條：抗連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：1通過必要的結(jié)構(gòu)連接，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。（不允許采用僅靠摩擦連接傳遞重力荷載的傳遞方式）2主體結(jié)構(gòu)宜采用多跨規(guī)則的超靜定結(jié)構(gòu)；3結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有適宜的延性，避免剪切破壞、壓潰破壞、錨固破壞、節(jié)點(diǎn)先于構(gòu)件破壞；4結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有一定的反向承載能力；5周邊及邊跨框架的柱距不宜過大；6轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)應(yīng)具有整體多重傳遞重力荷載途徑；7鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁柱宜剛接，梁板頂、底鋼筋在支座處宜按受拉要求連續(xù)貫通；8鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱宜剛接；9獨(dú)立基礎(chǔ)之間宜采用拉梁連接。第3.12.3條：抗連續(xù)倒塌的拆除構(gòu)件方法應(yīng)符合下列基本要求：1逐個(gè)分別拆除結(jié)構(gòu)周邊柱、底層內(nèi)部柱以及轉(zhuǎn)換桁架腹桿等重要構(gòu)件；2可采用彈性靜力方法分析剩余結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形；3剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力應(yīng)滿足下式要求：

R≥βS

(3.12.3)S——剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值，可按本規(guī)程3.12.4計(jì)算；R——剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，可按本規(guī)程3.12.5采用；β——效應(yīng)折減系數(shù)。對(duì)中部水平構(gòu)件取0.67，對(duì)角部和懸挑水平構(gòu)件取1.0，其他構(gòu)件取1.0。第3.12.4條：結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)時(shí)，荷載組合的內(nèi)力設(shè)計(jì)值可按下式確定：3.12.5條：構(gòu)件截面承載力計(jì)算時(shí)，混凝土強(qiáng)度可取標(biāo)準(zhǔn)值；鋼材強(qiáng)度，正截面承載力驗(yàn)算時(shí)，可取標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍，受剪承載力驗(yàn)算時(shí)可取標(biāo)準(zhǔn)值。第3.12.6條：拆除構(gòu)件不能滿足結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌要求時(shí)，該構(gòu)件表面附加60kN/m2

側(cè)向偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值，構(gòu)件承載力應(yīng)滿足式(3.12.6-1)的要求。

Rd≥Sd(3.12.6-1)Sd

=1.2SGK+0.5SQK

+1.3SBK

(3.12.6-2)式中:dR——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，按本規(guī)程3.8.1條計(jì)算；Sd——構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值；SGK——永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的構(gòu)件內(nèi)力；SQK——活荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的構(gòu)件內(nèi)力；SBK——側(cè)向偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的構(gòu)件內(nèi)力。本條參照美國(guó)國(guó)防部(DOD)制定的《建筑物最低反恐怖主義標(biāo)準(zhǔn)》（UFC4-010-01）,側(cè)向偶然作用進(jìn)入整體結(jié)構(gòu)計(jì)算，復(fù)核滿足該構(gòu)件截面設(shè)計(jì)承載力要求。人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀