高冗余度鋼結構倒塌控制設計指南

內容概要

研究結構倒塌的直接起因固然非常重要，結構防倒塌設計的重心應該置于更一般的倒塌原因的分析和對策上。然而，結構倒塌過程的機理是什么？如何進行結構的倒塌分析？什么樣的結構可以有效防止或阻斷倒塌破壞由局部擴大到整體？人們對這些問題還缺乏系統的認識。另一方面，現行設計規范以概率論理論為基礎的極限狀態設計方法，還難以應用于防止結構連續性破壞這一設計任務。結構工程的研究者和設計者迫切需要在這一課題上取得進展。    在這樣一種背景下，《高冗余度鋼結構倒塌控制設計指南》一書及時為我們提供了許多重要的資料。本書由“設計”和“研究”兩部分組成，在英文版和日文版中是分為兩冊印刷的，中文版則將其集為一冊。整本書涉及對高層建筑鋼結構和大跨度建筑鋼結構兩種體系的分析，但主要篇幅都在對高層建筑鋼結構的研究?！霸O計”部分對結構防止倒塌的設計提出了具體建議，“研究，部分則對倒塌機理、分析方法進行了詳細闡述。本書對冗余度在結構防倒塌設計中的重要性、連續性倒塌發生與否的關鍵在于局部破壞之后內力重分布能否有效實現、連續性倒塌分析的力學模型和計算方法、火災高溫下鋼框架結構的穩定性分析以及結構抗震設計和防止倒塌設計的關聯性等，都有非常精到的論述。筆者以為，本書所介紹的理論和方法，不僅有助于鋼結構設計，對其他結構體系的研究、分析和設計也具有參考價值。順便一提的是，本書的日文版獲得了日本鋼結構協會2006年度的特別研究獎。    本書編寫時，原作者同時采用了國際單位制和公斤（噸）、厘米制，因涉及眾多圖表公式轉換，譯書中均按原書的表達方法。

書籍目錄

第Ⅰ篇  設計  1  緒論    1.1  高層鋼結構房屋冗余度研究委員會    1.2  世貿中心      1.2.1  工程概況      1.2.2  “911”事件      1.2.3  世貿中心倒塌原因      1.2.4  美國調查報告的結論      1.2.5  紐約建筑署提出的對策    1.3  冗余度    1.4  結構承載能力和塑性變形能力的關系    1.5  建筑結構的極限強度    1.6  高冗余度鋼結構倒塌控制設計指南      1.6.1  概述      1.6.2  指南信息的全球共享      1.6.3  本《指南》的特點及其組成  2  一般規定    2.1  總體設計思想    2.2  結構倒塌控制設計指南：術語  3  結構倒塌控制設計指南（推薦版）    3.1  設計方案      3.1.1  建筑和結構設計方案      3.1.2  抗火設計方案      3.1.3  抗火方案：設備和滅火系統    3.2  評估方法      3.2.1  目標設定      3.2.2  評估流程      3.2.3  冗余度評估  4  防止豎向荷載作用下結構連續性倒塌的對策    4.1  高層鋼結構柱失效后的性態分析      4.1.1  結構冗余度作用的研究      4.1.2  偶然荷載作用下構件失效后的高層鋼結構的性態分析      4.1.3  大跨度梁的極限承載力試分析      4.1.4  鋼結構的冗余度和特征    4.2  框架結構體系和火災區域對冗余度的影響      4.2.1  熱變形分析      4.2.2  火災區域的影響      4.2.3  框架結構體系的影響    4.3  構件截面尺寸和鋼材種類對冗余度的影響      4.3.1  目標      4.3.2  受荷構件的抗火試驗概述      4.3.3  受荷構件的抗火試驗：A組試件      4.3.4  受荷構件的抗火試驗：B組試件      4.3.5  提高結構冗余度的措施  5  大型空間結構冗余度的基本概念    5.1  采用敏感性分析評估和確?？諉柦Y構冗余度的方法    5.2  創建具有高冗余度的空間結構形式    5.3  確?？臻g結構冗余度的若干措施總結  6  提高結構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結構      6.1.3  防火保護措施    6.2  已有建筑的材料和方法第Ⅱ篇  研究  7  敏感性分析和結構冗余系數    7.1  豎向承載性能的敏感性分析      7.1.1  冗余度和關鍵構件      7.1.2  敏感性分析      7.1.3  平面框架結構的敏感性分析      7.1.4  空間框架結構的敏感性分析      7.1.5  結論    7.2  大型空間結構冗余度的基礎研究      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數值分析示例      7.2.5結論  8  鋼框架結構在構件失效情況下的性能分析    8.1  Bazant和Zhou倒塌機制的簡單分析法    8.2  豎向承載能力的冗余度及其防止連續性倒塌的可能性      8.2.1  墜落構件的沖擊導致單一樓層倒塌的條件  ……  9  火災下鋼框架性能的研究  附錄    參考文獻

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