双跨门式刚架钢结构火灾下倒塌模式

采用有限元模型对双跨门式刚架钢结构的火灾试验进行了模拟,表明有限元模型可以准确预测火灾下双跨门式刚架钢结构的倒塌行为与倒塌模式。采用经试验验证的有限元模型,对火灾下双跨门式刚架钢结构的倒塌过程进行了数值模拟,归纳出双跨门式刚架钢结构的6种典型倒塌模式,并与单跨门式刚架钢结构的倒塌模式进行了对比,说明了中柱的存在对双跨门式刚架钢结构倒塌机制的重要影响。最后,通过大量的参数分析,研究了升温工况、柱脚刚性、中柱柱顶连接形式、荷载比、防火保护、温度梯度、跨高比和柱距等因素对火灾下双跨门式刚架钢结构倒塌模式的影响。参数分析结果表明,升温工况对双跨门式刚架钢结构的倒塌模式有显著影响,柱脚刚性、中柱柱顶连接形式、荷载比、跨高比和柱距对边柱倒塌模式和整体倒塌模式有一定影响,防火保护对中柱倒塌模式有一定影响,截面温度梯度对倒塌模式影响较小。结果可为双跨门式刚架钢结构在火灾下的倒塌预警提供参考。     

均布荷载作用下门式刚架的平面内稳定性能

应用ANSYS有限元程序，在均布荷载作用下，对不同高跨比、梁柱截面的门式刚架进行弹性几何非线性分析，根据荷载位移曲线得出弹性屈曲荷载。分析表明。当刚架高跨比大于等于1：3时，刚架失稳模式为侧移失稳。可忽略梁中主弯矩和梁轴力对刚架稳定性的影响；当刚架高跨比小于1：3时，刚架的失稳模式同刚架高跨比、梁柱线刚度比均有关系。刚架的失稳模式常为对称失稳，此时，梁中主弯矩和梁轴力对刚架稳定性的影响不可忽略。     

基于子结构模型的室内火灾下钢框架结构倒塌分析

根据室内火灾下结构的倒塌模式确定钢框架子结构模型的选取范围,采用矩阵分析方法推导出子结构模型的边界条件.基于易损性分析,提出了火灾下钢框架结构抗倒塌性能的简化评估方法,并以结构倒塌时间的可靠指标作为结构抗倒塌性能的定量评估标准,继而研究了起火房间位置以及防火保护对火灾下钢框架结构抗倒塌性能的影响.结果表明,角部房间以及...     

浅析轻型钢结构门式刚架用钢量

本文结合工程实际设计经验,通过计算和分析单层门式刚架轻型钢结构厂房的结构形式,总结了在不同设计条件下,多种柱距和跨度下的含钢量（㎏/㎡）。并提出了较经济合理的柱网尺寸（柱距、跨度等）,以及在已定的外界条件（柱网尺寸,荷载大小,檐口高度等）下,单独进行截面优化的理论方法,供设计和建设单位参考。     

某大跨度门式刚架轻钢厂房整体倒塌的调查分析

通过调查某双跨门式刚架轻钢厂房在雪荷载作用下发生突然整体倒塌事故,分析了厂房整体倒塌的过程及原因;探讨了设计、施工以及构造处理等方面的因素对轻型钢结构构件破坏,以致引起整体倒塌的影响．在调查分析的基础上,对比研究了国内外规范的设计计算规定,提出了我国门式轻钢结构设计与施工方面应注意处理的问题,以提高结构在偶然较大荷载作用下的整体可靠度．     

轻钢门式刚架事故分析

概述了轻型门式刚架结构工程的事故分类,分析了事故的一般原因,提出了轻钢结构事故的防范措施.     

风雪共同作用下门式刚架厂房的动力稳定

结合数值计算和风洞试验,研究门式刚架轻型钢结构厂房在风雪耦合作用下的动力稳定性.通过CFD(计算流体动力学)方法,模拟厂房屋面上的风雪耦合作用,由风洞试验获得厂房表面的非定常气动力,然后将门式刚架厂房作为空间刚架体系,利用Budiansky-Roth准则研究其动力稳定.研究表明,数值模拟得到的积雪漂移现象与屋面上气流的运动规律基本一致,不均匀积雪使门式刚架厂房在风场中的动力稳定性显著降低.     

火灾下三维钢框架结构响应的数值模拟

建立了三维钢框架结构模型，采用有限元法对整体结构在火载荷和常规载荷共同作用下的变形和应力进行了弹塑性分析，得到了变形及应力随时间变化的云图；同时将不同约束条件下整体结构的响应进行了对比，得到了内力及挠度随时间变化的曲线．为基于整体结构的耐火设计提供了有效的数值模拟方法．     

门式钢刚架中楔形单元的力学计算模型

推导的门式钢刚架的楔形单元是一个静动力空间力学计算模型。采用这一模型在设计计算门式钢刚架时对变截面楔形梁柱仅需采用一个两节点的单元和质量矩阵就可精确描述其工作特性,分析比较,所推导的计算模型具有很高的计算效率和精度。     

梁端削弱形式对火灾下钢框架抗连续倒塌性能影响

为探究不同梁端削弱形式对火灾下钢框架结构抗连续倒塌性能影响,对中柱失效2层2跨钢框架梁-柱子结构进行常温下Pushdown加载试验,研究其竖向抗力曲线和破坏模态。试验结果表明：中柱失效钢框架结构主要依靠弯曲机制和悬链线机制抵抗外加荷载,且悬链线机制具有滞后性。随后在试验的基础上,通过ABAQUS建立二层平面钢框架模型,并对其展开常温下和火灾下的拟静力模拟,对出现的削弱型梁翼缘、二次削弱型梁翼缘、开洞梁腹板和开洞梁翼缘四种梁端削弱方式进行抗连续倒塌分析。有限元结果表明：削弱型梁翼缘和二次削弱型梁翼缘不论在常温还是高温下,都能提供比未削弱情况下的模型更高的结构竖向抗力和变形能力。较于其他梁端削弱形式,考虑悬链线效应,二次削弱型梁翼缘变形能力最好。     

高温下的H型截面钢框架耐火性能影响因素有限元分析

在有限元模拟的基础上,介绍了高温下的钢框架在随着温度增加,结构呈现出不同的热效应,采用数值模拟软件对不同影响因素下的两层两跨H型截面钢框架耐火性能的研究,包括不同模型在不同高跨比下对钢框架结构力学性能的对比分析,以及不同模型在不同荷载种类与荷载大小下对钢框架结构力学响应的比较,研究表明:通过有限元分析能够得出,高跨比较大的钢框架对结构有利,转动约束刚度较小的钢框架结构力学性能较好。研究成果可为高温下的钢框架选优提供参考价值。     

单跨无吊车门式刚架结构的用钢量分析

门式刚架结构体系作为轻型钢结构的一种结构型式,近10年来在我国大量涌现.随着门式刚架结构的广泛使用,其用钢量问题就显得日益重要.针对无吊车单跨轻型门式刚架结构,分析了影响门架用钢量的各种参数,结果表明：门式刚架结构的用钢量主要与刚架的高度、跨度、柱距、竖向荷载、水平荷载等因素有关,且基本上呈线性影响关系.     

钢交错桁架结构和钢框架结构抗火性能分析与对比

 钢交错桁架结构是在钢框架结构基础上演变而来的一种新型结构体系,虽然在国外已有许多工程应用实例,但在中国的应用尚处于起步阶段。为了研究此种结构体系的抗火性能,为制定相应的防火设计规范提供理论依据,根据结构设计和传统防火设计理论,对钢交错桁架结构体系和钢框架结构体系的结构设计方案和防火方案分别进行了研究,比较了两种结构体系的用钢量和防火涂料用量,探讨了火灾情况下两种结构体系可能发生的多米诺坍塌效应,并进行改进设计与分析。结果表明,在相同极限承载力和耐火极限下,交错桁架结构和框架结构相比,虽然能够大大降低用钢量,但是增加了防火涂料用量,火灾时更容易发生多米诺坍塌效应,减弱了其经济优势。传统结构防火设计的拓广应用不能满足其防火要求,需要制定相应的防火设计规范,提出适合此种结构的防火设计方法。     

钢筋混凝土框架结构倒塌的计算机仿真研究

在总结实际地震震害特点的基础上,结合钢筋混凝土框架三维非线性动力有限元的分析方法,建立了一种能模拟倒塌过程的计算机模型,给出了一种计算机能自动判断局部或整体可动机构的快速算法,并引入计算机可视化、多媒体等最新仿真技术,对钢筋混凝土框架结构的倒塌机理作了研究,仿真实例表明该系统能较好地反映框架的地震倒塌过程.     

钢框架结构的抗火计算分析方法

钢结构的抗火研究，主要有试验研究和理论分析两种。钢结构抗火计算理论的发展分为3个阶段：单根构件分析、平面框架分析和钢框架结构整体分析。主要综述了后两个发展阶段中提出的钢框架结构在高温下的性能计算分析方法及其研究成果。     

中国钢结构抗连续倒塌研究：回顾与展望

结构连续性倒塌作为一种连续扩散型的结构破坏模式,因其往往带来巨大的生命财产损失和严重的社会影响而备受重视。随着钢结构在高层巨型和空间大跨方向的飞速发展,开展相应的抗连续性倒塌研究具有相当重要的价值意义。通过对近15年中国专家学者在钢结构防连续倒塌领域研究成果的回顾,从灾害无关类与灾害相关类两大方面进行较全面的梳理,总结了相关静力、动力和灾害类试验的方法及进展,分析了数值模拟和理论计算、评估等研究的侧重点以及提升钢结构抗连续倒塌性能的有效措施,简要介绍了相关理论成果在实际工程中的应用现状,最后在此基础上对中国钢结构抗连续倒塌研究的发展趋势进行了展望。     

北川县联社框 架结构地震倒塌机理分析

钢筋混凝土框架结构地震倒塌造成了大量人员伤亡和经济损失。采用基于MSC.Marc有限元软件开发的THUFIBER程序,以汶川地震中整体倒塌的北川县联社为研究对象,进行框架结构地震倒塌研究。通过动力时程分析得到结构在地震作用下的破坏表现为层失效模式,具体失效层为结构底部一、二层和上部通层。利用ATC-63推荐的22条地震记录对结构进行增量动力分析(incremental dynamic analysis, IDA),得到结构的抗倒塌储备系数约为4.4,结构发生完全倒塌时的平均最大层间位移角约为1/22。