上海市工程建設(shè)規(guī)范

大跨度建筑空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

DG/TJ08—2350—2021

Designstandardfor?arge-spanspatia?structurestoresistprogressiveco??apse

J15559—2021

主編單位:華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

同濟(jì)大學(xué)

批準(zhǔn)部門:上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)

施行日期:2021年7月1日

同濟(jì)大學(xué)出版社

2021上海

上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)文件

滬建標(biāo)定〔2021〕11號

上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)

關(guān)于批準(zhǔn)《大跨度建筑空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》為上海市工程建設(shè)規(guī)范的通知

各有關(guān)單位:

由華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、同濟(jì)大學(xué)主編的《大跨度建筑空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,經(jīng)我委審核,現(xiàn)批準(zhǔn)為上海市工程建設(shè)規(guī)范,統(tǒng)一編號為DG/TJ08?2350?2021,自2021

年7月1日起實(shí)施。

本規(guī)范由上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)負(fù)責(zé)管理,華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司負(fù)責(zé)解釋。

特此通知。

上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)

二0二一年一月七日

前言

本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)《關(guān)于印發(fā)〈2016年上海市工程建設(shè)規(guī)范編制計(jì)劃〉的通知》(滬建管〔2015〕871號)的要求,在經(jīng)過廣泛調(diào)研和征求意見的基礎(chǔ)上,由華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、同濟(jì)大學(xué)會(huì)同有關(guān)單位編制而成。

本標(biāo)準(zhǔn)共8章,主要內(nèi)容包括:總則;術(shù)語和符號;基本規(guī)定;拆除構(gòu)件法抗連續(xù)倒塌能力評估;爆炸作用下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì);撞擊下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì);火災(zāi)下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì);隔離與防護(hù)措施。

各有關(guān)單位和人員在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)過程中,如有意見和建議,請反饋至上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)(地址:上海市大沽路100號;郵編:200003;E-mail:shjsbzgl@163.com),華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司(地址:上海市南車站路600弄18號;郵編:200011;E-mail:jch—cui@163.com),上海市建筑建材業(yè)市場管理總站(地址:上海市小木橋路683號;郵編:200032;E-mail:shgcbz@163.com),以便修訂時(shí)參考。

主編單位:華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

同濟(jì)大學(xué)

參編單位:上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司上海建工集團(tuán)股份有限公司

上海交通大學(xué)

上海通正鋁結(jié)構(gòu)建設(shè)科技有限公司

上海機(jī)場集團(tuán)有限公司

上海建筑空間結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中心上海建科鋁合金結(jié)構(gòu)建筑研究院

?1?

主要起草人:王平山張其林周健崔家春陳素文

王春江蔣首超高振鋒安東亞李亞明

歐陽元文王曉鴻肖建莊邱枕戈

羅曉群徐曉明宋振森尹建徐自然

主要審查人:丁潔民楊聯(lián)萍吳欣之巢斯花炳燦

陳務(wù)軍王卓琳

上海市建筑建材業(yè)市場管理總站

?2?

目次

1總則 1

2術(shù)語和符號 2

2.1術(shù)語 2

2.2符號 4

3基本規(guī)定 6

3.1一般規(guī)定 6

3.2概念設(shè)計(jì) 8

4拆除構(gòu)件法抗連續(xù)倒塌能力評估 9

4.1一般規(guī)定 9

4.2拆除構(gòu)件選擇 10

4.3計(jì)算分析 10

4.4能力評估 12

5爆炸作用下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì) 14

5.1一般規(guī)定 14

5.2爆炸荷載 16

5.3材料動(dòng)態(tài)特性 18

5.4構(gòu)件抗爆分析 18

5.5直接動(dòng)力法 21

5.6提高措施 22

6撞擊下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì) 23

6.1一般規(guī)定 23

6.2撞擊荷載 24

6.3構(gòu)件抗撞擊分析 25

6.4直接動(dòng)力法 26

?1?

6.5提高措施 26

7火災(zāi)下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì) 27

7.1一般規(guī)定 27

7.2設(shè)計(jì)參數(shù) 27

7.3抗火災(zāi)連續(xù)倒塌計(jì)算 29

7.4提高措施 29

8隔離與防護(hù)措施 31

8.1一般規(guī)定 31

8.2隔離阻擋裝置 31

8.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件防護(hù)裝置 33

附錄A建造和改造階段抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì) 34

附錄B封閉矩形建筑物的前墻、側(cè)墻及屋面、后墻上的爆炸

荷載參數(shù) 38

附錄C常用建筑材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性 44

附錄D高溫下鋼材的力學(xué)參數(shù) 49

本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明 52

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 53

條文說明 55

?2?

contents

1Generalprovisions1……………

2Termsandsymbols2…………

2.1Terms2…………………

2.2symbols4…………………

3Basicrequirements6…………

3.1Generalrequirements6…………………

3.2conceptualdesign8

4Evaluationofresistingprogressivecollapsewthalternate

loadpathmethod9

4.1Generalrequirements9

4.2selectionofremovingcomponents 10

4.3Analysis 10

4.4Evauation 12

5Resistingprogressivecollapsedesignforexplosion 14

5.1Generalrequirements 14

5.2Explosionload 16

5.3Dynamiceffectparametersofmaterials 18

5.4Explosionanalysisforcomponents 18

5.5Directdynamictime-historyanalysismethod 21

5.6Measuresforimprovingstructuralability 22

6Resistingprogressivecollapsedesignforvehicleimpact

23

6.1Generalrequirements 23

6.2Impactload 24

?3?

6.3Impactanalysisforcomponents 25

6.4Directdynamictime-historyanalysismethod 26

6.5Measuresforimprovingstructuralability 26

7Resistingprogressivecollapsedesignforfire 27

7.1Generalrequirements 27

7.2Designparameters 27

7.3Resistingprogressivecollapseanalysisforfire 29

7.4Measuresforimprovingstructuralability 29

8Isolationandprotection 31

8.1Generalrequirements 31

8.2Anti-ramdevice 31

8.3protectiondeviceforstructuralcomponents………33

AppendixAResistingprogressivecollapsedesigninconstruction

andreconstructonstage 34

AppendixBExplosionloadparametersoffrontwall,sidewall,

roofandbackwallofclosedrectangularbuilding

38

AppendixCDynamicstrengthincreasingcoefficientof

commonbuildingmaterials 44

AppendixDMechanicalpropertiesofsteel

athightemperature 49

Explanationofwordinginthisstandard 52

Listofquotedstandards 53

Explanationofprovisions 55

?4?

1總則

1.0.1為貫徹國家與本市有關(guān)建筑工程法律法規(guī),避免大跨度空間結(jié)構(gòu)在偶然事件中發(fā)生連續(xù)倒塌破壞,減少人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失,特制定本標(biāo)準(zhǔn)?

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于民用建筑中的大跨度空間結(jié)構(gòu)在建造、使用或改造過程中因爆炸、撞擊、火災(zāi)、施工不當(dāng)?shù)扰既皇录a(chǎn)生的荷載與作用下的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)?

1.0.3大跨度空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì),除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外,尚應(yīng)符合國家、行業(yè)和本市現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定?

?1?

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

在建筑結(jié)構(gòu)建造階段、使用階段、加固改造階段不一定發(fā)生,

2.1.1偶然事件accidentalevents

而一旦發(fā)生,可能引起建筑結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌的事件?

2.1.2偶然荷載accidentalload

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn),其量值很大,且持續(xù)時(shí)間很短的荷載?

2.1.3連續(xù)倒塌progressivecollapse

因單個(gè)構(gòu)件或局部結(jié)構(gòu)破壞,繼而引起其他構(gòu)件的連續(xù)破

壞,最終導(dǎo)致與初始局部破壞不成比例的結(jié)構(gòu)破壞?

2.1.4失效lossofload-carryingcapacity

桿件、節(jié)點(diǎn)或支座等結(jié)構(gòu)部件因發(fā)生失穩(wěn)、強(qiáng)度破壞或超過允許變形,不能繼續(xù)承載而退出工作的狀態(tài)?

2.1.5關(guān)鍵構(gòu)件keystructuralcomponent

失效后可能引發(fā)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞或連續(xù)倒塌的結(jié)構(gòu)構(gòu)件?

2.1.6剩余結(jié)構(gòu)remainingstructure

利用拆除構(gòu)件法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析時(shí),去除選定的構(gòu)件以后,剩余的結(jié)構(gòu)部分?

2.1.7撞擊荷載impactload

汽車等快速移動(dòng)大質(zhì)量物體撞擊建筑時(shí)產(chǎn)生的沖擊力?

2.1.8爆炸荷載blastload

炸藥爆炸后形成的沖擊波對建筑的動(dòng)力作用??2?

2.1.9超壓overpressure

爆炸產(chǎn)生的壓力與大氣壓的差值。

2.1.10動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增大系數(shù)dynamicincreasefactor(DIF)forstrength

考慮材料強(qiáng)度隨應(yīng)變率的增大而提高的系數(shù)。

2.1.11等效靜載法equivalentstaticloadmethod

將動(dòng)荷載簡化為靜荷載且通過動(dòng)力系數(shù)計(jì)算構(gòu)件動(dòng)荷載效應(yīng)的方法。

2.1.12拆除構(gòu)件法alternateloadpathmethod

在抗連續(xù)倒塌分析時(shí),有選擇性地拆除承重構(gòu)件,然后分析剩余結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng),根據(jù)剩余結(jié)構(gòu)的破壞程度評價(jià)結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌的風(fēng)險(xiǎn)程度。

2.1.13改進(jìn)拆除構(gòu)件法improvedalternateloadpathmethod

考慮爆炸對周邊構(gòu)件動(dòng)力效應(yīng)的拆除構(gòu)件法,即考慮爆炸作用下拆除構(gòu)件周邊構(gòu)件的初始速度、初始位移和初始損傷的分析方法。2.1.14直接動(dòng)力法directdynamictime-historyanalysismethod

在整體計(jì)算模型中模擬撞擊、爆炸、火災(zāi)、超載等偶然事件產(chǎn)生的作用,采用非線性動(dòng)力分析方法進(jìn)行全過程抗連續(xù)倒塌分析的方法。

2.1.15防撞等級ratingofbarrierimpactperformance描述隔離阻擋裝置防止汽車撞擊能力的等級。

2.1.16風(fēng)險(xiǎn)分析riskanalysis

對建筑物或關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能遭受的威脅(爆炸、汽車撞擊、非法侵入等)以及可能產(chǎn)生的后果(包括人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、功能影響和社會(huì)影響等)進(jìn)行分析評估。

2.1.17安全規(guī)劃safetyplanning

為預(yù)防可能發(fā)生的威脅或減輕威脅可能造成的后果所制定的安全管理系統(tǒng)和防護(hù)措施。

2.1.18隔離阻擋裝置anti-ramdevice用于阻抗車輛撞擊的建筑防護(hù)結(jié)構(gòu)。

?3?

2.2符號

??撞擊物體的接觸面積(m2);

??撞擊物體的等效彈性模量(KN/m2);d??材料動(dòng)態(tài)強(qiáng)度;

s??材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

K??永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

d??構(gòu)件的受彎動(dòng)力系數(shù);

??撞擊物與結(jié)構(gòu)之間的等效剛度(KN/m);

S??構(gòu)件的剪力動(dòng)力系數(shù); I.??撞擊物體的長度(m);c??荷載組合的設(shè)計(jì)值;

??撞擊物的總質(zhì)量(t);

??物體撞擊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的等效撞擊荷載(KN);

Σ??各樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值與可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和;

0??作用于構(gòu)件的超壓峰值(Kpa);

g??原結(jié)構(gòu)重力荷載產(chǎn)生的被拆除構(gòu)件端點(diǎn)結(jié)構(gòu)整體坐標(biāo)下的內(nèi)力向量;

()??作用在剩余結(jié)構(gòu)與被拆除構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力荷載向量時(shí)程;

ES??用于構(gòu)件變形計(jì)算的均布等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Kpa);LK??樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

RK??屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

S??用于構(gòu)件剪力計(jì)算的均布等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Kpa);d??構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值;

??荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;

Ad??側(cè)向偶然作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值;

d??荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;

?4?

GK??永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;K??雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

LGK??按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng);m??作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;

QK??活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);QGK??爆炸荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

TK??火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的溫度作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;WK??風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

??時(shí)間(s);

0??正壓作用時(shí)間(s);

1??被拆除構(gòu)件的失效時(shí)間(s);

2??動(dòng)力荷載向量時(shí)程作用時(shí)間(s);Δ??撞擊作用時(shí)間(s);

??撞擊物的速度(m/s);

f??樓面或屋面活荷載的頻遇值系數(shù);

q??樓面或屋面活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù);QL??樓面可變荷載頻遇值系數(shù);

QR??屋面可變荷載頻遇值系數(shù);

QS??雪荷載準(zhǔn)永久值系數(shù);

N??豎向荷載動(dòng)力放大系數(shù);0??結(jié)構(gòu)抗火重要性系數(shù);

DIF??材料動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增大系數(shù);

G??永久荷載分項(xiàng)系數(shù);LG??可變荷載分項(xiàng)系數(shù);

QG??爆炸荷載分項(xiàng)系數(shù);

SIF??材料強(qiáng)度調(diào)整系數(shù);[]??允許延性比;

0??構(gòu)件的基本頻率(1/s)。

?5?

3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

行抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)?

3.1.1大跨度空間結(jié)構(gòu)在建造階段、使用階段、改造階段均宜進(jìn)

3.1.2大跨度空間結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)ˇ應(yīng)以結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)為主、抗連續(xù)倒塌分析為輔助手段ˇ結(jié)合運(yùn)營管理采取必要的隔離與防護(hù)措施?

3.1.3大跨度空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)宜包括以下內(nèi)容:

1風(fēng)險(xiǎn)分析ˇ確定可能的危險(xiǎn)源及影響到的結(jié)構(gòu)構(gòu)件?

2結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造設(shè)計(jì)?

3關(guān)鍵構(gòu)件判別與剩余結(jié)構(gòu)抗倒塌性能分析?

4偶然荷載作用下構(gòu)件強(qiáng)度及其防護(hù)設(shè)計(jì)?

5必要的建筑隔離阻擋裝置設(shè)計(jì)?

3.1.4大跨度建筑空間結(jié)構(gòu)按照抗連續(xù)倒塌重要性可分為三級?

一級:特別重要建筑ˇ屋面坍塌將導(dǎo)致極大的人員傷亡或重大社會(huì)不良影響ˇ建筑使用功能不能中斷?

二級:重要建筑ˇ人員密集型或屋面坍塌將導(dǎo)致人員傷亡或社會(huì)不良影響ˇ一旦發(fā)生局部構(gòu)件失效ˇ建筑使用功能需要盡快恢復(fù)?

三級:一般建筑ˇ非人員密集型或屋面倒塌一般不會(huì)造成人員傷亡ˇ社會(huì)影響較小?

3.1.5大跨度空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)時(shí)ˇ應(yīng)根據(jù)建筑重要性分類和可能發(fā)生的偶然事件類型ˇ選擇合適的偶然荷載工況、目標(biāo) ?6?

構(gòu)件和分析方法。

3.1.6大跨度空間結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì),可考慮恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載和偶然荷載參與組合,對應(yīng)的荷載組合系數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選取。

3.1.8大跨度空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌分析,宜考慮幾何非線性效

3.1.7大跨度空間結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌分析,可采用拆除構(gòu)件法或直接動(dòng)力分析法。

應(yīng);當(dāng)采用非線性動(dòng)力分析方法時(shí),宜同時(shí)考慮幾何非線性和材

料非線性效應(yīng)。

3.1.9當(dāng)采用非線性動(dòng)力方法進(jìn)行大跨度空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌分析時(shí),宜采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合,并采用材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值對構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。

3.1.10為避免發(fā)生偶然事件時(shí)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌破壞,應(yīng)采取措施防止建筑結(jié)構(gòu)遭受偶然事件或減小偶然事件對建筑結(jié)構(gòu)的影響,同時(shí)應(yīng)通過抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì),使建筑結(jié)構(gòu)具有抗連續(xù)倒塌能力。

3.1.11防止建筑結(jié)構(gòu)遭受偶然事件或減小偶然事件對建筑結(jié)構(gòu)

的影響,可采取避讓、隔離、控制等措施。

3.1.12大跨度空間結(jié)構(gòu)的建造、改造和拆除,在編制施工方案時(shí)應(yīng)開展抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì),可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)附錄A進(jìn)行。

3.1.13可采取以下措施降低結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌的可能性:

1對關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)與隔離,避免偶然事件的發(fā)生或降低其可能性。

2對關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行加強(qiáng),降低其失效的可能性。

3調(diào)整結(jié)構(gòu)布置,降低結(jié)構(gòu)因構(gòu)件失效發(fā)生連續(xù)倒塌的可能性。

?7?

3.2概念設(shè)計(jì)

3.2.1大跨度空間結(jié)構(gòu)宜選用冗余度高的結(jié)構(gòu)體系,且應(yīng)滿足以下基本要求:

1具有較好整體穩(wěn)固性。

2具備多條傳力路徑。

5結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜有足夠的塑性變形能力。

4關(guān)鍵受力部位應(yīng)具有較多的冗余約束。

3具有承受偶然荷載的能力和傳遞偶然荷載的途徑。

6對防止結(jié)構(gòu)倒塌起關(guān)鍵作用的構(gòu)件、連接及支座應(yīng)具有足夠的承載力。

7下部支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)有較多的冗余度及備用傳力途徑。

3.2.2大跨度空間結(jié)構(gòu)的連接宜滿足以下要求:

1宜采用塑性破壞模式的連接節(jié)點(diǎn),應(yīng)避免節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性

破壞。

2當(dāng)采用半剛性連接節(jié)點(diǎn)時(shí),應(yīng)在設(shè)計(jì)分析模型中考慮節(jié)

點(diǎn)剛度對結(jié)構(gòu)變形和極限承載能力的影響,且應(yīng)避免節(jié)點(diǎn)失效引

起結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。

3.2.3大跨度空間結(jié)構(gòu)的支座應(yīng)滿足以下要求:

1承載力應(yīng)具備一定的安全儲(chǔ)備。

2對于重要的承壓型支座,應(yīng)同時(shí)具備一定的抗拉承載力;當(dāng)采用只能承受壓力的支座時(shí),應(yīng)有支座受拉時(shí)的應(yīng)對措施。

3可滑移支座設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留足夠的可滑動(dòng)距離,并設(shè)置可靠的限位裝置或防跌落裝置。

?8?

4拆除構(gòu)件法抗連續(xù)倒塌能力評估

4.1一般規(guī)定

4.1.1當(dāng)不考慮直接遭受外力或作用的首根或首批構(gòu)件的失效

過程時(shí),可采用拆除構(gòu)件法進(jìn)行大跨度空間結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌分

析評估。

4.1.2采用拆除構(gòu)件法對大跨度空間結(jié)構(gòu)在偶然事件中的抗連續(xù)倒塌能力進(jìn)行計(jì)算評估時(shí),可采取以下步驟:

1根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果初步確定需要拆除的構(gòu)件。

2逐個(gè)拆除被選擇的構(gòu)件,對拆除構(gòu)件后的剩余結(jié)構(gòu)進(jìn)行

抗連續(xù)倒塌計(jì)算。

3根據(jù)剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力、變形、塑性發(fā)展水平,按本標(biāo)

準(zhǔn)第4.4節(jié)的規(guī)定判別結(jié)構(gòu)是否滿足抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)要求。

4當(dāng)?shù)?步的評估結(jié)果不能滿足要求時(shí),可直接對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整后再次計(jì)算,直至滿足要求;也可對拆除的構(gòu)件進(jìn)行加強(qiáng)或采用直接動(dòng)力分析法進(jìn)行全過程抗連續(xù)倒塌分析,再次

評估后采取針對性措施。

4.1.3拆除構(gòu)件后的剩余結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌計(jì)算,可根據(jù)結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)選用靜力彈性、靜力彈塑性或動(dòng)力彈塑性分析方法。

4.1.4抗連續(xù)倒塌分析時(shí),計(jì)算模型的幾何尺寸、計(jì)算參數(shù)、邊界條件等,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際情況確定,各種假定和簡化應(yīng)符合偶然事件發(fā)生時(shí)結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況。

4.1.5采用拆除構(gòu)件法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析時(shí),應(yīng)根據(jù)被拆除構(gòu)件的失效特征考慮其對剩余結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的反向作用。

?9?

4.2拆除構(gòu)件選擇

4.2.1采用拆除構(gòu)件法進(jìn)行大跨度空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)時(shí),宜選擇經(jīng)初步風(fēng)險(xiǎn)分析判斷得到的關(guān)鍵構(gòu)件?

4.2.2大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)可選擇下列構(gòu)件作為被拆除構(gòu)件:

2屋蓋結(jié)構(gòu)靠近支座的構(gòu)件、受力較大的構(gòu)件或特殊節(jié)點(diǎn)?

1下部支撐結(jié)構(gòu)的角柱、中柱等承重構(gòu)件?

4.2.3當(dāng)偶然事件較為明確時(shí),也可根據(jù)以下原則確定被拆除構(gòu)件:

3代表性支座?

1根據(jù)建筑內(nèi)的可燃物數(shù)量、燃燒速率及蔓延可能性結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線確定,也可取為耐火時(shí)間要求較高的構(gòu)件?

2根據(jù)爆炸可能發(fā)生位置和構(gòu)件抗爆炸分析的結(jié)果確定?

3根據(jù)交通流線規(guī)劃情況對汽車可能到達(dá)的位置進(jìn)行判斷

后確定?

4.3計(jì)算分析

4.3.1抗連續(xù)倒塌分析應(yīng)建立三維有限元模型?材料模型根據(jù)不同方法,應(yīng)符合如下要求:

1采用靜力彈性方法時(shí),可采用考慮線彈性材料的計(jì)算模型?

2采用靜力彈塑性方法或動(dòng)力彈塑性方法時(shí),應(yīng)建立考慮材料非線性的應(yīng)力應(yīng)變模型或構(gòu)件非線性力變形模型?

4.3.2采用靜力方法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌計(jì)算時(shí),荷載施加應(yīng)符合如下要求:

1通過等效方法考慮動(dòng)力效應(yīng)的放大,可對相關(guān)影響區(qū)域的重力荷載乘以動(dòng)力系數(shù)后再進(jìn)行效應(yīng)計(jì)算?

?10?

2在拆除構(gòu)件的剩余結(jié)構(gòu)上分步施加樓面(屋面)重力荷載以及水平荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。

4.3.3采用動(dòng)力彈塑性方法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌計(jì)算時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:

1通過動(dòng)力荷載向量作用過程模擬直接考慮動(dòng)力效應(yīng)。

2采用剩余結(jié)構(gòu)的阻尼。

3時(shí)程分析的積分步長應(yīng)滿足計(jì)算精度的要求。

4.3.4采用動(dòng)力彈塑性方法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌計(jì)算時(shí),剩余結(jié)構(gòu)作用的動(dòng)力荷載向量時(shí)程可按下列規(guī)定確定:

1作用點(diǎn)為剩余結(jié)構(gòu)與被拆除構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)。

2作用方向與原結(jié)構(gòu)重力荷載產(chǎn)生的被拆除構(gòu)件端點(diǎn)內(nèi)力設(shè)計(jì)值向量的方向相反。

(g(1—/1)(0≤≤1)

3荷載向量時(shí)程可按下式確定:

()=〈(4.3.4)

˙0(1≤≤2)

式中:()???作用在剩余結(jié)構(gòu)與被拆除構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力荷載向量時(shí)程;

g???原結(jié)構(gòu)重力荷載產(chǎn)生的被拆除構(gòu)件端點(diǎn)結(jié)構(gòu)整

體坐標(biāo)下的內(nèi)力向量;

t???時(shí)間;

1???被拆除構(gòu)件的失效時(shí)間,即動(dòng)力荷載向量由g減至0的時(shí)間,不大于0.11,1為剩余結(jié)構(gòu)的基本周期;

2???動(dòng)力荷載向量時(shí)程作用時(shí)間,通過試算確定,可

計(jì)算到結(jié)構(gòu)響應(yīng)基本趨于穩(wěn)定。

4.3.5采用動(dòng)力彈塑性方法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析時(shí),應(yīng)首先采用靜力方法在原結(jié)構(gòu)上分步施加重力荷載與水平荷載的組合,在此受力狀態(tài)下采用動(dòng)力彈塑性方法模擬桿件失效后剩余結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。

?11?

4.4能力評估

4.4.1采用靜力彈性方法進(jìn)行大跨度空間結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌計(jì)算時(shí),通過驗(yàn)算剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力來評估結(jié)構(gòu)體系的抗連續(xù)倒塌能力。

4.4.2采用彈塑性分析方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌計(jì)算時(shí),結(jié)構(gòu)倒

塌失效判斷標(biāo)準(zhǔn)如下:

1側(cè)向失效。主要豎向構(gòu)件側(cè)向位移角超過限值:框架柱

為1/30,排架柱為1/20,剪力墻為1/70。

2豎向失效。屋蓋豎向變形與跨度的比值超過限值,且超過區(qū)域的面積比例達(dá)到30%以上:單層網(wǎng)殼和格構(gòu)式拱結(jié)構(gòu)為1/150,網(wǎng)架為1/120,立體桁架為1/60。

4.4.3構(gòu)件的失效可采用以下判別標(biāo)準(zhǔn):

1水平構(gòu)件:鋼梁的塑性轉(zhuǎn)角超過Max(1/50,跨高比/200);鋼筋混凝土梁塑性轉(zhuǎn)角超過1/25;豎向變形呈發(fā)散趨勢或影響安全使用。

2豎向構(gòu)件:失穩(wěn);壓彎破壞的混凝土構(gòu)件混凝土壓應(yīng)變超

過極限應(yīng)變,或鋼筋拉應(yīng)變超過12倍屈服應(yīng)變;鋼構(gòu)件塑性應(yīng)變

超過12倍屈服應(yīng)變。

4.4.4當(dāng)拆除某支撐構(gòu)件不能滿足結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)調(diào)整方案或采取加強(qiáng)防護(hù)措施。當(dāng)采用加強(qiáng)措施時(shí),可在該構(gòu)件表面附加80KN/m2側(cè)向偶然作用設(shè)計(jì)值,此時(shí)其承載力應(yīng)滿足下列公式要求:

Rd≥sd(4.4.41)

sd=SGK十0.6QK十SAd(4.4.42)

式中:d??構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值;

d??荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;?12?

GK??永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

QK??活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

Ad??側(cè)向偶然作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值。

?13?

5爆炸作用下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)

5.1一般規(guī)定

5.1.1符合下列條件之一的大跨度空間結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行抗爆炸連續(xù)

1抗連續(xù)倒塌重要性等級為一級。

2抗連續(xù)倒塌重要性等級為二級且爆炸危險(xiǎn)性較大。

倒塌設(shè)計(jì):

5.1.2抗爆炸倒塌設(shè)計(jì)可按下列步驟進(jìn)行:

1通過爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析確定抗爆目標(biāo)構(gòu)件和設(shè)計(jì)爆炸荷載。

2對目標(biāo)構(gòu)件進(jìn)行抗爆分析,如構(gòu)件不失效,可判斷結(jié)構(gòu)滿足抗爆炸倒塌設(shè)計(jì);否則,可按第3步進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌分析,或按第4步重新進(jìn)行抗爆炸倒塌設(shè)計(jì)。

3采用拆除構(gòu)件法、改進(jìn)的拆除構(gòu)件法或直接動(dòng)力法進(jìn)行

結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌分析,如滿足抗爆炸倒塌設(shè)計(jì)要求,則結(jié)束;否

則,按第4步重新進(jìn)行抗爆炸倒塌設(shè)計(jì)。

4通過提升防爆措施、調(diào)整結(jié)構(gòu)布置、加強(qiáng)構(gòu)件等方式提高建筑防爆能力,重新進(jìn)行抗爆炸倒塌設(shè)計(jì)。

5.1.3大跨度空間結(jié)構(gòu)抗爆炸倒塌分析可采用拆除構(gòu)件法、改進(jìn)的拆除構(gòu)件法或直接動(dòng)力法。當(dāng)爆炸對失效構(gòu)件周邊構(gòu)件可能產(chǎn)生較嚴(yán)重影響時(shí),可采用改進(jìn)的拆除構(gòu)件法或直接動(dòng)力法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析。當(dāng)采用改進(jìn)的拆除構(gòu)件法時(shí),應(yīng)首先施加結(jié)構(gòu)初始條件和構(gòu)件初始損傷以模擬爆炸荷載對周邊構(gòu)件影響,再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拆除構(gòu)件法分析。

?14?

5.1.4對于抗連續(xù)倒塌重要性為一級的大跨度空間結(jié)構(gòu),宜采用直接動(dòng)力法全過程模擬爆炸作用和結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)。

5.1.5改進(jìn)的拆除構(gòu)件法分析步驟如下:

1建立結(jié)構(gòu)的有限元模型。

2對結(jié)構(gòu)施加本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.6條規(guī)定的荷載,并使結(jié)構(gòu)達(dá)到靜力平衡。

4確定要移除的目標(biāo)構(gòu)件,以及作用在移除構(gòu)件周圍構(gòu)件

3確定炸藥起爆位置和爆炸當(dāng)量。

5通過構(gòu)件抗爆分析,確定移除構(gòu)件周圍構(gòu)件的初始損傷。

上的爆炸荷載。

6移除目標(biāo)構(gòu)件,同時(shí)對周圍構(gòu)件施加初始速度和初始位移,對構(gòu)件損傷區(qū)域的材料屬性進(jìn)行修正。

7繼續(xù)按常規(guī)的拆除構(gòu)件法進(jìn)行分析。

5.1.6采用拆除構(gòu)件法或改進(jìn)拆除構(gòu)件法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌分析時(shí),荷載組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算:

c=N{GK十QLLK十QRRK或QSK)}十0.002Σ

(5.1.6)

式中:c??荷載組合的設(shè)計(jì)值;

G??永久荷載的分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)可取

1.3,有利時(shí)可取0.9;

QL??樓面可變荷載頻遇值系數(shù),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的有關(guān)規(guī)定取值;

QR??屋面可變荷載頻遇值系數(shù),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的有關(guān)規(guī)定取值;

QS??雪荷載準(zhǔn)永久值系數(shù),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的有關(guān)規(guī)定取值;

K??永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

LK??樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

?15?

RK??屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值;K??雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

N??豎向荷載動(dòng)力放大系數(shù)(當(dāng)采用線性靜力法時(shí),對

拆除構(gòu)件相連跨且位于拆除構(gòu)件以上樓層的構(gòu)件

取2.0,其他位置構(gòu)件取1.0;采用非線性靜力法時(shí),

對拆除構(gòu)件相連跨且位于拆除構(gòu)件以上樓層的鋼

結(jié)構(gòu)構(gòu)件取1.35,混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件取1.5,混凝

土剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件取2.0,其他位置構(gòu)件取1.0;當(dāng)

均取1.0);

采用非線性動(dòng)力法和改進(jìn)拆除構(gòu)件法時(shí),所有構(gòu)件

Σ??各樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值與可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和。

5.2爆炸荷載

5.2.1設(shè)計(jì)爆炸荷載的當(dāng)量和爆炸位置,應(yīng)根據(jù)建筑所在地社會(huì)環(huán)境、爆炸物管控制度、建筑及周邊環(huán)境、建筑功能布局、防爆減爆措施等情況,通過爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析確定。

5.2.2爆炸荷載應(yīng)按三硝基甲苯(TNT)炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊波效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。其他炸藥種類應(yīng)換算成等效TNT當(dāng)量。

5.2.3對于非近距離室外爆炸,作用在封閉矩形建筑物的前墻、側(cè)墻及屋面、后墻上的爆炸荷載,其正壓作用按圖5.2.3所示的規(guī)律變化,結(jié)構(gòu)抗爆分析時(shí)可不考慮其負(fù)壓作用。相關(guān)取值見本標(biāo)準(zhǔn)附錄B。

?16?

LO?前墻長度(m);O?側(cè)墻長度(m);O?建筑高度(m);rf?前墻正壓作用超壓峰值(kpa);Of?前墻正壓作用結(jié)束時(shí)間(S);ra?側(cè)墻和屋面正壓作用超壓峰值(kpa);ra?側(cè)墻和屋面正壓作用升壓時(shí)間(S);Oa?側(cè)墻和屋面正壓作用結(jié)束時(shí)間(S);rb?后墻正壓作用超壓峰值(kpa);Sb?后墻正壓作用開始時(shí)間S);trb?后墻正壓作用升壓時(shí)間(S);Ob?后墻正壓作用結(jié)束時(shí)間(S)

圖5.2.3封閉矩形建筑物上的爆炸荷載

5.2.4當(dāng)滿足以下條件時(shí),宜采用試驗(yàn)或數(shù)值方法確定作用于構(gòu)件的爆炸荷載:

1爆炸物周邊情況復(fù)雜。

2爆炸沖擊波受障礙物阻擋后發(fā)生不規(guī)則反射或折射。

3近距離爆炸。

4接觸爆炸。

?17?

5.3材料動(dòng)態(tài)特性

5.3.1在爆炸作用下材料的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度應(yīng)按下列式計(jì)算:

其中,d??材料動(dòng)態(tài)強(qiáng)度;

fd=YSIFYDIFS(5.3.1)

S??材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;

SIF??材料強(qiáng)度調(diào)整系數(shù),按本標(biāo)準(zhǔn)表C.0.1確定;

DIF??材料動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增大系數(shù),按本標(biāo)準(zhǔn)表C.0.21~

表C.0.23確定。

5.3.2混凝土動(dòng)態(tài)彈性模量取靜態(tài)彈性模量的1.2倍,鋼筋、鋼材動(dòng)態(tài)彈性模量取靜態(tài)彈性模量。

5.3.3采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抗爆分析時(shí),應(yīng)采用材

料動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型,材料強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)取1.0。

1混凝土的動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型可采用考慮應(yīng)變率效應(yīng)、損傷效應(yīng)、應(yīng)變強(qiáng)化和軟化的本構(gòu)模型。

2鋼筋和鋼材的動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型可采用雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型,或采用考慮應(yīng)變率效應(yīng)和損傷效應(yīng)的本構(gòu)模型。

5.3.4采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抗爆分析時(shí),混凝土、鋼筋和鋼材的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增大系數(shù)可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄第C.0.3~C.0.6條確定。

5.4構(gòu)件抗爆分析

5.4.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗爆分析應(yīng)包括抗剪承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。

5.4.2構(gòu)件抗爆分析可采用等效靜載法或非線性動(dòng)力分析法;近距離爆炸或接觸爆炸時(shí),應(yīng)采用試驗(yàn)法或非線性動(dòng)力分析法。

?18?

5.4.3構(gòu)件抗爆分析時(shí),荷載效應(yīng)組合應(yīng)按下式計(jì)算:

7l,

s=YQGSQGK十YGSGK十LGSLGK(5.4.3)

式中:??荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;

QG??爆炸荷載分項(xiàng)系數(shù),取1.0;

QGK??爆炸荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

G??永久荷載分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)取1.0,有利時(shí)取0.9;

GK??按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng);

LG??可變荷載分項(xiàng)系數(shù),第1個(gè)可變荷載取頻遇值系數(shù),其余可變荷載取準(zhǔn)永久值系數(shù),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定取值;

LGK??按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng),風(fēng)荷載不參加組合。

5.4.4采用等效靜載法計(jì)算構(gòu)件變形和剪力時(shí),作用于構(gòu)件的爆

炸作用分別按式(5.4.41)和式(5.4.42)將圖5.2.3確定的超壓

峰值簡化為均布靜荷載;構(gòu)件材料參數(shù)采用動(dòng)態(tài)強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)彈性

模量。

QES=kd0(5.4.41)

QS=KS0(5.4.42)

式中:ES??用于構(gòu)件變形計(jì)算的均布等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Kpa);

S??用于構(gòu)件剪力計(jì)算的均布等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Kpa);

?19?

d??構(gòu)件的受彎動(dòng)力系數(shù);

S??構(gòu)件的剪力動(dòng)力系數(shù),按圖5.4.4確定;

0??作用于構(gòu)件的超壓峰值(kpa);

0??構(gòu)件的基本頻率(1/S);

to??正壓作用時(shí)間(S),前墻取tof,側(cè)墻和屋面取toa,

后墻取tob?tSb;

[

]??允許延性比,按本標(biāo)準(zhǔn)第5.4.6條確定。

K?正向剪力動(dòng)力系數(shù);?負(fù)向剪力動(dòng)力系數(shù)

圖5.4.4剪力動(dòng)力系數(shù)

5.4.5采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行構(gòu)件抗爆分析時(shí),爆炸作用可按本標(biāo)準(zhǔn)第5.2.3條或第5.2.4條確定,構(gòu)件材料宜按本標(biāo)準(zhǔn)第5.3.3條采用動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型。

5.4.6結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形超過表5.4.6規(guī)定的允許彈塑性轉(zhuǎn)角或允許延性比,可認(rèn)為結(jié)構(gòu)構(gòu)件失效。

?20?

表5.4.6結(jié)構(gòu)構(gòu)件的允許變形值

結(jié)構(gòu)構(gòu)件

允許變形

允許變形值

鋼筋混凝土柱、鋼筋混凝土

墻(平面外)

彈塑性轉(zhuǎn)角[θ]

2。(0.035rad)

延性比[μ]

4

鋼筋混凝土梁

彈塑性轉(zhuǎn)角[θ]

4。(0.07rad)

延性比[μ]

8

鋼筋混凝土板

彈塑性轉(zhuǎn)角[θ]

8。(0.14rad)

延性比[μ]

16

鋼柱

(iK?YQLLK?max(QRRK,

彈塑性轉(zhuǎn)角[θ]

2。(0.035rad)

延性比[μ]

8

鋼梁

彈塑性轉(zhuǎn)角[θ]

8。(0.14rad)

延性比[μ]

20

5.5直接動(dòng)力法

5.5.1結(jié)構(gòu)分析應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第5.3.3條采用材料的動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型,阻尼比可按構(gòu)件材料取值:鋼筋混凝土構(gòu)件0.05,鋼構(gòu)件0.02,型鋼混凝土構(gòu)件0.035。

5.5.2永久荷載和可變荷載組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算:

LC=YGYQSSK)(5.5.2)

式中:l.C??荷載組合的設(shè)計(jì)值;

G??永久荷載的分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利

時(shí)可取1.3,有利時(shí)可取0.9;

YQL,QR,QS??樓面可變荷載頻遇值系數(shù)、屋面可變荷載頻遇值系數(shù)、雪荷載準(zhǔn)永久值系數(shù),均按現(xiàn)行國家標(biāo)

準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定采用;K??永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

LK??樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

?21?

RK??屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

K??雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

5.5.3直接動(dòng)力法可按下列步驟進(jìn)行:

1假定結(jié)構(gòu)為剛體,建立炸藥、空氣和剛體結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型。

3建立結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型,按本標(biāo)準(zhǔn)第5.5.2條施加荷載。

2模擬爆炸沖擊波的傳播過程,確定作用于剛體結(jié)構(gòu)的爆炸荷載。

5根據(jù)分析結(jié)果判斷結(jié)構(gòu)是否發(fā)生連續(xù)倒塌。

4對結(jié)構(gòu)施加爆炸荷載,進(jìn)行動(dòng)力分析。

5.6提高措施

5.6.1應(yīng)從減小爆炸威脅和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗爆能力兩個(gè)方面提高大跨空間結(jié)構(gòu)的抗爆炸連續(xù)倒塌能力。

5.6.2可采取下列措施減小爆炸對結(jié)構(gòu)的威脅:

1加強(qiáng)安檢措施,增大建筑防護(hù)安全距離。

2設(shè)置隔離阻擋裝置,阻止爆炸物靠近關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

3設(shè)置防爆墻等防護(hù)設(shè)施,避免關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件直接承受爆炸作用。

5.6.3可采取下列措施提高結(jié)構(gòu)抗爆能力:

1增加結(jié)構(gòu)替代傳力路徑,形成冗余度高的結(jié)構(gòu)形式。

2優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置或增強(qiáng)連接性能,提高結(jié)構(gòu)整體性。

3通過外包鋼板、改進(jìn)截面設(shè)計(jì)等措施提高關(guān)鍵構(gòu)件的抗爆性能。

4通過減小構(gòu)件迎爆面、設(shè)置吸能緩沖層等減爆措施,降低關(guān)鍵構(gòu)件承受的爆炸荷載。

?22?

6撞擊下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)

6.1一般規(guī)定

連續(xù)倒塌設(shè)計(jì):

6.1.1同時(shí)符合下列條件的大跨度空間結(jié)構(gòu),應(yīng)進(jìn)行撞擊下的抗

1抗連續(xù)倒塌重要性等級為一級、二級。

2承重構(gòu)件暴露于車輛可撞擊范圍。

6.1.2大跨度空間結(jié)構(gòu)的抗撞擊倒塌設(shè)計(jì),應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和安全規(guī)劃設(shè)計(jì),減少汽車撞擊發(fā)生的概率。

6.1.3撞擊下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)可按下列步驟進(jìn)行:

1通過風(fēng)險(xiǎn)分析撞擊發(fā)生的可能位置和撞擊路線、撞擊角

度,確定撞擊荷載和抗撞擊構(gòu)件。

2根據(jù)結(jié)構(gòu)體系和撞擊荷載特征,選擇合適的分析方法。當(dāng)撞擊力對結(jié)構(gòu)整體可能產(chǎn)生較大破壞或變形時(shí),進(jìn)入第5步,否則進(jìn)入第3步。

3采用拆除構(gòu)件法進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析,如果結(jié)構(gòu)整體安全,則抗撞擊倒塌設(shè)計(jì)結(jié)束;如果存在連續(xù)倒塌的危險(xiǎn),則進(jìn)入下一步驟,對可能失效的構(gòu)件進(jìn)行抗撞擊能力分析,或提出相應(yīng)的隔離、保護(hù)措施。

4計(jì)算汽車撞擊荷載的大小、位置和作用方向,對可能失效構(gòu)件進(jìn)行抗撞擊分析。如果構(gòu)件不失效,則結(jié)構(gòu)滿足抗撞擊倒塌設(shè)計(jì)要求;如果構(gòu)件失效,則對失效構(gòu)件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或采取其他技術(shù)和管理措施。

5采用直接動(dòng)力法進(jìn)行全過程抗撞擊倒塌分析。

?23?

6根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行抗連續(xù)倒塌能力評估,并提出優(yōu)化措施。

6.1.4大跨空間結(jié)構(gòu)的抗撞擊倒塌設(shè)計(jì)應(yīng)采取的一般原則:

1應(yīng)包括構(gòu)件抗撞擊設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)抗撞擊連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)。

2可選取與基礎(chǔ)直接連接或支座底面標(biāo)高小于1.5m的構(gòu)件進(jìn)行抗撞擊分析。

3可采用等效靜力荷載或直接動(dòng)力荷載進(jìn)行構(gòu)件的抗撞擊

4根據(jù)可能的汽車類型、撞擊速度、撞擊方向等因素,確定

能力分析。

撞擊荷載的大小。

5根據(jù)撞擊荷載和結(jié)構(gòu)特性選擇撞擊分析方法。

6根據(jù)分析結(jié)果,對構(gòu)件重要性進(jìn)行分類,并采取相應(yīng)的技術(shù)和管理措施。

6.1.6抗撞擊分析時(shí),應(yīng)分別獨(dú)立考慮正向撞擊和側(cè)向撞擊兩種工況。

6.1.5采用等效靜力荷載進(jìn)行汽車撞擊倒塌分析時(shí),動(dòng)力放大系數(shù)可取2.0。

6.1.7汽車撞擊作用下的結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌分析,可采用線性靜力

分析方法、非線性靜力分析方法或非線性動(dòng)力分析方法。

6.2撞擊荷載

6.2.1應(yīng)根據(jù)撞擊高度、總質(zhì)量、撞擊速度、撞擊角度等因素確定汽車撞擊荷載。

6.2.2對普通轎車和卡車,可根據(jù)表6.2.2選用撞擊荷載標(biāo)準(zhǔn)值。表6.2.2汽車撞擊荷載的標(biāo)準(zhǔn)值

序號

汽車類型

正向撞擊荷載

(KN)

側(cè)向撞擊荷載

(KN)

撞擊力作用位置

(m)

1

普通轎車

50

25

路面以上0.5

2

卡車

1500

750

路面以上0.5~1.5

?24?

6.2.3撞擊荷載可采用下式進(jìn)行簡化計(jì)算:

P=rvi/Δ(6.2.31)

Δ=Im/(6.2.32)

其中:??物體撞擊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的等效撞擊荷載(KN);

k=EA/(6.2.33)

??撞擊物的速度(m/S);

??撞擊物的總質(zhì)量(t);

??撞擊物與結(jié)構(gòu)之間的等效剛度(KN/m);

Δ??撞擊作用時(shí)間(S)。

??撞擊物體的等效彈性模量(KN/m2);

??撞擊物體的接觸面積(m2);

??撞擊物體的長度(m)。

6.2.4當(dāng)撞擊荷載較大或被撞擊處結(jié)構(gòu)剛度較弱時(shí),在計(jì)算撞擊荷載時(shí)應(yīng)考慮被撞擊部位的結(jié)構(gòu)剛度以及撞擊發(fā)生處構(gòu)件的塑性變形。被撞擊處的結(jié)構(gòu)剛度應(yīng)根據(jù)相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)或試驗(yàn)等研究確定。

6.3構(gòu)件抗撞擊分析

6.3.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗撞擊分析應(yīng)包括抗彎承載力、抗剪承載力和變

形驗(yàn)算。

6.3.2可以把目標(biāo)構(gòu)件單獨(dú)建模進(jìn)行抗撞擊分析,但邊界與荷載條件應(yīng)與其在整體結(jié)構(gòu)中的情況一致。

6.3.3構(gòu)件抗撞擊分析可采用等效靜載法或非線性動(dòng)力分析法。采用等效靜載法,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4章抗倒塌驗(yàn)算的相關(guān)公式計(jì)算;對于大噸位汽車撞擊或高速撞擊,應(yīng)采用非線性動(dòng)力分析法或試驗(yàn)驗(yàn)證法。

6.3.4采用非線性動(dòng)力分析方法時(shí),作用于構(gòu)件的撞擊動(dòng)力按本?25?

標(biāo)準(zhǔn)第6.2節(jié)確定,構(gòu)件材料參數(shù)宜采用動(dòng)態(tài)強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)彈性模量?

6.3.5采用非線性動(dòng)力分析方法時(shí),應(yīng)先施加使用階段荷載,然后進(jìn)行撞擊荷載的非線性動(dòng)力分析,分析時(shí)間不少于被撞擊構(gòu)件第一階自振周期的5倍?

6.3.6在撞擊荷載作用下,可按本標(biāo)準(zhǔn)第4.4節(jié)對構(gòu)件進(jìn)行失效判斷和能力評估?

6.4直接動(dòng)力法

6.4.1大噸位汽車撞擊、高速撞擊、水平撞擊對結(jié)構(gòu)局部或整體可能產(chǎn)生較大破壞或變形時(shí),應(yīng)采用直接動(dòng)力法進(jìn)行抗撞擊倒塌分析,以考慮撞擊碰撞對結(jié)構(gòu)整體受力的影響?

6.4.2采用直接動(dòng)力法進(jìn)行抗撞擊倒塌分析時(shí),應(yīng)采用非線性單元模型和材料本構(gòu)模型?

6.4.3采用直接動(dòng)力法進(jìn)行抗撞擊倒塌分析時(shí),應(yīng)先施加正常使用

階段的靜荷載并進(jìn)行計(jì)算,然后進(jìn)行撞擊荷載的非線性動(dòng)力分析?

6.5提高措施

6.5.1抗撞擊連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)選用水平抗力冗余度高的結(jié)構(gòu)體系?

6.5.2對關(guān)鍵承重構(gòu)件可采用鋼混凝土組合的截面形式,提高其抗撞擊能力?

6.5.3抗撞擊倒塌設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮主要受力構(gòu)件的反向荷載作用,特別是拉桿在撞擊荷載作用下變?yōu)閴簵U的情形,要通過設(shè)計(jì)防止撞擊荷載下桿件屈曲的發(fā)生?

6.5.4可對重點(diǎn)構(gòu)件采用隔離、設(shè)置防撞設(shè)施等措施,避免其遭受汽車撞擊,或提高抗撞擊能力?

?26?

7火災(zāi)下抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)

7.1ù般規(guī)定

倒塌設(shè)計(jì):

7.1.1符合下列條件之一的大跨度空間結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行抗火災(zāi)連續(xù)

1火災(zāi)危險(xiǎn)性較大?

2抗連續(xù)倒塌重要性等級為一級、二級?

7.1.2抗火災(zāi)連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的目標(biāo)為:火災(zāi)時(shí)ˇ在設(shè)計(jì)要求的耐火極限內(nèi)ˇ結(jié)構(gòu)不發(fā)生連續(xù)倒塌?

7.1.3大跨度建筑結(jié)構(gòu)的抗火災(zāi)連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)可以采用拆除構(gòu)

件法和全過程分析法ˇ當(dāng)采用拆除構(gòu)件法時(shí)ˇ剩余結(jié)構(gòu)的荷載動(dòng)

力放大系數(shù)可取1.0?

7.2設(shè)計(jì)參數(shù)

7.2.1大跨度建筑結(jié)構(gòu)抗火災(zāi)連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)火災(zāi)場景可按以下原則選取:

1建筑空間不符合大空間的特性時(shí)ˇ采用標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)?

2建筑空間符合大空間特性時(shí)ˇ采用考慮建筑內(nèi)可燃物數(shù)量與燃燒特性、空間幾何特性和建筑物理特性的設(shè)計(jì)火災(zāi)場景?

7.2.2火災(zāi)作用的范圍可按以下原則選取:

1大跨度建筑內(nèi)的獨(dú)立功能區(qū)間范圍?

2大跨度建筑內(nèi)的防火分隔區(qū)間范圍?

7.2.3設(shè)計(jì)火災(zāi)作用的持續(xù)時(shí)間可按下列原則確定:

?27?

1采用拆除構(gòu)件法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)建筑內(nèi)的可燃物數(shù)量、燃燒速率及蔓延可能性,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線確定,也可取結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火極限要求的較大值。

7.2.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫度根據(jù)設(shè)計(jì)火災(zāi)的升溫曲線,由傳熱學(xué)原理

計(jì)算得到,鋼構(gòu)件的溫度可根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火

技術(shù)規(guī)范》GB51249中的方法確定。

7.2.5進(jìn)行抗火災(zāi)連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)按偶然設(shè)計(jì)工況進(jìn)行荷載效應(yīng)組合,采用下列較不利的設(shè)計(jì)表達(dá)式:

2采用全過程分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)建筑內(nèi)的可燃物數(shù)量、燃燒速率及火災(zāi)蔓延情況確定,也可取設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火極限的較大值的1.3倍。

Sm=Y0(GK十STK十yfQK)(7.2.51)sm=y0(GK十STK十eqSQK十0.4WK)(7.2.52)

式中:m??作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;

GK??永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

TK??火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的溫度作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

QK??樓面或屋面活荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

WK??風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

f??樓面或屋面活荷載的頻遇值系數(shù),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定取值;

q??樓面或屋面活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定取值;

0??結(jié)構(gòu)抗火重要性系數(shù),對于重要性等級為一級的建筑取1.15,對于其他建筑取1.05。

7.2.6計(jì)算結(jié)構(gòu)的承載力和剛度時(shí),結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)特性可根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249或本標(biāo)準(zhǔn)附錄D確定。

?28?

7.3抗火災(zāi)連續(xù)倒塌計(jì)算

7.3.1采用拆除構(gòu)件法進(jìn)行抗火災(zāi)連續(xù)倒塌計(jì)算時(shí)ˇ應(yīng)符合下列規(guī)定:

1根據(jù)構(gòu)件的溫度和構(gòu)件的組合效應(yīng)ˇ對結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行失效判定?

2拆除火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)抗力小于組合效應(yīng)或溫度大于臨界溫度的構(gòu)件?

3對拆除構(gòu)件后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與承載力驗(yàn)算ˇ驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮溫度對構(gòu)件效應(yīng)和抗力的影響?

7.3.2采用全過程分析法進(jìn)行抗火災(zāi)倒塌計(jì)算時(shí)ˇ應(yīng)符合系列規(guī)定:

1應(yīng)考慮熱膨脹、材料力學(xué)特性隨溫度變化對火災(zāi)下結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響?

2應(yīng)選擇最不利的設(shè)計(jì)火災(zāi)場景ˇ并考慮降溫過程中的不利影響?

3同一防火分區(qū)內(nèi)各構(gòu)件降溫過程中的溫度按比例同步從最高溫度降低至受火前的溫度?

4應(yīng)考慮幾何非線性、材料非線性的影響ˇ結(jié)構(gòu)中如有構(gòu)件失效ˇ其承擔(dān)的荷載應(yīng)分配到相鄰構(gòu)件上?

7.4提高措施

7.4.1可以通過下列措施降低火災(zāi)下大跨度建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌風(fēng)險(xiǎn):

1減少建筑內(nèi)的可燃物數(shù)量ˇ降低建筑內(nèi)物品的燃燒性能?

2在建筑內(nèi)設(shè)置主動(dòng)滅火措施?

3增加結(jié)構(gòu)的傳力路徑?

?29?

4提高受火構(gòu)件的耐火極限?

5增加構(gòu)件的承載力余量?

6提高連接的抗火性能?

7.4.2對于鋼筋混凝土構(gòu)件,可采用下列措施提高其抗火災(zāi)倒塌能力:

1對構(gòu)件進(jìn)行防火保護(hù)或加大防火保護(hù)程度?

2增加構(gòu)件截面尺寸?

3增加構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度?

7.4.3對于鋼或其他金屬材料構(gòu)件和連接,可采用下列措施提高

1提高構(gòu)件、連接和支座的防火保護(hù)程度?

其抗火災(zāi)倒塌能力:

2增大構(gòu)件截面?

3增加連接強(qiáng)度?

?30?

8隔離與防護(hù)措施

8.1ù般規(guī)定

8.1.1大跨度空間結(jié)構(gòu)的隔離與防護(hù)措施包括建筑外圍隔離阻擋裝置和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防護(hù)裝置?

8.1.2抗連續(xù)倒塌重要性等級為一級或二級的建筑ˇ應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和安全規(guī)劃ˇ并確定建筑外圍隔離阻擋裝置的布置和防撞等級?必要時(shí)ˇ可設(shè)置結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防護(hù)措施?

8.1.3抗連續(xù)倒塌重要性等級為三級的建筑ˇ可在建筑外圍設(shè)置隔離阻擋裝置ˇ或在重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件周圍設(shè)置防護(hù)措施?

8.2隔離阻擋裝置

8.2.1隔離阻擋裝置的設(shè)計(jì)原則:

1隔離阻擋裝置應(yīng)根據(jù)防撞等級設(shè)計(jì)?

2隔離阻擋裝置可采用防撞墩或防撞墻?

3防撞墩可采用固定式或可移動(dòng)式、可自動(dòng)升降式、可折疊式等非固定式?

4隔離阻擋裝置兼作交通護(hù)欄時(shí)ˇ還應(yīng)滿足交通護(hù)欄相關(guān)設(shè)計(jì)要求?

8.2.2外圍隔離阻擋裝置的防撞等級劃分為L1、L2、L3、M1、M2、M3、H1、H2和H3九級?各防撞等級對應(yīng)的碰撞條件和碰撞動(dòng)能可按表8.2.2采用?

?31?

50

表8.2.2隔離阻擋裝置的防撞等級劃分

防撞等級

碰撞條件

碰撞動(dòng)能(kJ)

車輛類型

車輛質(zhì)量)

碰撞速度(km/h)

L1

轎車

(1500kg)

65

222~245

輕型卡車(2300kg)

50

L2

轎車

(1500kg)

80

70~375

3

輕型卡車(2300kg)

65

L3

轎車

(1500kg)

100

568~579

輕型卡車(2300kg)

80

M1

中型卡車(6800kg)

656

M2

65

1110

M3

80

1680

H1

重型卡車

(25000kg)

50

2411

H2

65

4075

H3

80

6173

8.2.3隔離阻擋裝置可基于試驗(yàn)或計(jì)算分析的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)車輛侵入距離不大于0m時(shí),可以認(rèn)為隔離阻擋裝置達(dá)到設(shè)計(jì)所需的防撞等級。

?32?

1?隔離阻擋裝置;2?背撞面底部;3?車輛關(guān)鍵部位;4?車輛侵入距離

圖8.2.3車輛侵入距離定義

8.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件防護(hù)裝置

8.3.1應(yīng)進(jìn)行關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)分析,確定關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防

護(hù)需求,設(shè)計(jì)防護(hù)裝置?

8.3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防護(hù)裝置可選用隔離裝置、加強(qiáng)裝置和防撞減爆裝置?

8.3.3防護(hù)裝置可基于試驗(yàn)或計(jì)算分析的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)?

?33?

附錄A建造和改造階段抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)

A.1一般規(guī)定

A.1.1大跨度空間結(jié)構(gòu)建造、加固、改造及拆除時(shí),施工方案應(yīng)包

含結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容,并制定明確的技術(shù)路線,包括

施工工況、工序安排、主要機(jī)械及其他施工荷載布置和結(jié)構(gòu)受力

分析,并應(yīng)考慮施工次序、位移、溫度變化、初始應(yīng)力或殘余應(yīng)力

等因素的影響。

A.1.2大跨度空間結(jié)構(gòu)加固、改造前,應(yīng)對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性鑒定,并作為確定技術(shù)路線的依據(jù),其內(nèi)容宜包含下列內(nèi)容:

1建筑結(jié)構(gòu)改動(dòng)歷史、建筑使用現(xiàn)狀、構(gòu)件變形、損傷狀況、

支座情況、沉降變形等。

2主要結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能。

3抗震驗(yàn)算、結(jié)構(gòu)安全性評定。

4周邊環(huán)境安全影響因素分析。

5特殊結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)試驗(yàn)。

A.1.3大跨度空間結(jié)構(gòu)加固、改造階段,應(yīng)由第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測和監(jiān)測,檢測單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求編制專項(xiàng)檢測和和監(jiān)測方案。

A.1.4在建造及加固、改造階段,主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件和臨時(shí)設(shè)施結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力應(yīng)符合下列公式:

YOSd≤Rd(A.1.4)

式中:d??荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;?34?

d??結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值;

0??結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.0,臨時(shí)設(shè)施結(jié)構(gòu)構(gòu)件可取0.9~1.0。

A.2結(jié)構(gòu)建造過程抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)

A.2.1大跨度空間結(jié)構(gòu)建造過程的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)應(yīng)包括建造

A.2.2大跨度空間結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)算模型的邊界條件應(yīng)與實(shí)際相符。

過程的主體結(jié)構(gòu)和臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu),并進(jìn)行施工過程模擬分析

A.2.3施工過程中應(yīng)對臨時(shí)支撐、地基承載力、附著在永久結(jié)構(gòu)

上的施工設(shè)施進(jìn)行計(jì)算分析,并防止連續(xù)倒塌的發(fā)生。

A.2.4建造過程中的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)應(yīng)考慮周邊條件實(shí)施的影響,施工單位編制的實(shí)施方案應(yīng)和設(shè)計(jì)工況一致。

A.2.5當(dāng)采用多機(jī)聯(lián)動(dòng)共同作業(yè)、結(jié)構(gòu)平移和提(頂)升等施工工

藝時(shí),施工前應(yīng)分析個(gè)別施工機(jī)械或機(jī)具失效,以及平移和提(頂)升過程中不同步效應(yīng)的影響,避免結(jié)構(gòu)在施工過程中發(fā)生連續(xù)倒塌。

A.3結(jié)構(gòu)加固、改造施工階段抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)

A.3.1大跨度空間結(jié)構(gòu)改造、加固宜遵循先加固后拆除的施工順序。當(dāng)采取先拆除、后加固改造時(shí),應(yīng)對拆除過程進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析。

A.3.2既有建筑改造時(shí),應(yīng)在結(jié)構(gòu)鑒定的基礎(chǔ)上分析初始變形對改造后結(jié)構(gòu)受力的影響,且宜采用施工模擬分析方法。

A.3.3大跨度空間結(jié)構(gòu)加固、改造施工過程抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的荷載效應(yīng)組合,可按如下公式確定:

sd=7d(Gk?Σpqsq,k)?$wSwk(A.3.3)

?35?

式中:d??荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值;

Gk??永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

q,k??豎向可變荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

Wk??風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;

q??第個(gè)豎向可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù);

w??風(fēng)荷載組合值系數(shù),取0.2;

d??動(dòng)力放大系數(shù),當(dāng)構(gòu)件直接與被拆除豎向構(gòu)件相連

A.3.4主體結(jié)構(gòu)拆除或改建工程的施工方案,應(yīng)符合下列規(guī)定:

時(shí)取2.0,其他構(gòu)件取1.0。

1施工前應(yīng)通過施工過程分析評估拆除工藝、拆除流程的合理性和安全性。

2拆除過程中,應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測相鄰、相關(guān)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和已有損傷的重要構(gòu)件的安全性。

3在拆建或拆建與增層交替施工的過程中,應(yīng)對拆建前、拆

建中、拆建后、增層施工中等關(guān)鍵工況進(jìn)行整體和局部的應(yīng)力、變

形預(yù)分析、監(jiān)測和控制。

4應(yīng)對基礎(chǔ)沉降及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行監(jiān)測。

A.3.5對改變結(jié)構(gòu)傳力路徑的改造施工,應(yīng)對下列內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測和控制:

1改造部位主要構(gòu)件的變形和應(yīng)力。

2臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力。

3整個(gè)卸載過程的變形和應(yīng)力。

A.3.6大跨度空間結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)下列狀況時(shí),應(yīng)立即停止施工,并應(yīng)在查清原因且明確下一步方案后方可重新開始施工:

1現(xiàn)場出現(xiàn)原建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定報(bào)告中未涉及的影響結(jié)構(gòu)安全的情況。

2現(xiàn)場條件與設(shè)計(jì)假設(shè)工況不符。

3現(xiàn)場條件與施工過程分析假設(shè)工況不符。

4在無重大施工狀態(tài)和荷載變化的情況下,監(jiān)測結(jié)果突變。?36?

5主要項(xiàng)目的監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警值?

A.3.7大跨度空間結(jié)構(gòu)加固、改造階段ˇ應(yīng)采取下列防連續(xù)倒塌措施:

1建筑中的可爆物應(yīng)全部移出或徹底清除?

2建筑中的可燃物宜全部移出ˇ當(dāng)不能全部移出時(shí)ˇ除應(yīng)按

相關(guān)規(guī)定設(shè)置臨時(shí)消防設(shè)施或消防防護(hù)措施外ˇ尚宜按本標(biāo)準(zhǔn)第

A.3.8具有復(fù)雜性或特殊性工藝的改造、拆除施工項(xiàng)目ˇ應(yīng)進(jìn)行施工過程的抗連續(xù)倒塌專項(xiàng)評審?

7章的規(guī)定進(jìn)行抗火災(zāi)連續(xù)倒塌判別?

?37?

附錄B封閉矩形建筑物的前墻、側(cè)墻及屋面、后墻上的爆炸荷載參數(shù)

B.0.1室外爆炸荷載應(yīng)根據(jù)目標(biāo)墻面的比例距離確定。不同目標(biāo)墻面的比例距離應(yīng)分別按式(B.0.11)~式(B.0.14)計(jì)算:

1前墻:

R

(B.0.11)

zf=W1/3

2側(cè)墻:

(B.0.12)

R2?2

W1/3

Za1=3屋面:

/R2?(o)2

W1/3

a2=(B.0.13)

4后墻:

R?I3o

zb=W1/3(B.0.14)

式中:???等效TNT當(dāng)量(kg)。

B.0.2作用在前墻上的超壓峰值Prf應(yīng)按圖B.0.2中Pr值確定,結(jié)束時(shí)間of應(yīng)按式(B.0.2)計(jì)算:

2rf

Tof=●w1/3(B.0.2)

rf

?38?

式中:rf??前墻超壓正壓作用的比例沖量(kpas/kg1/3),按圖

B.0.2中r值確定。

?目標(biāo)墻面的比例距離m/kg1/3),前墻取f,側(cè)墻取a1,屋面取a2,后墻取b;r?超壓正壓作用峰值(kpa);so?入射超壓正壓作用峰值(kpa);r?超壓正壓作用的比例沖量kpa.s/kg1/3);w?沖擊波波速(m/s);w?比例波長(m/kg1/3)

圖B.0.2正壓作用荷載參數(shù)

B.0.3作用在側(cè)墻或屋面的超壓峰值ra、升壓時(shí)間ra和結(jié)束時(shí)間oa應(yīng)分別按式(B.0.31)~式(B.0.33)計(jì)算:

Pra=(:e●Psoa?d●qoa(B.0.31)

Tra=ira●W1/3