平面钢框架非线性倒塌分析：集中塑性铰模型应用

"这篇论文是关于钢框架结构连续倒塌分析模型的研究，由刘传卿在2011年发表在北京工业大学学报上。文中探讨了如何通过集中塑性铰模型来模拟材料非线性特性，建立非线性倒塌模型，并对比了线弹性分析与非线性分析在连续倒塌分析中的应用效果。研究发现线弹性分析能识别结构的薄弱环节，而非线性分析则能更全面地揭示坍塌过程和破坏范围。论文还提到了连续倒塌的定义和常规设计的局限性，以及美国2003年发布的连续倒塌分析规程。作者利用ANSYS软件和APDL语言进行了二次开发，构建了基于集中塑性铰的非线性倒塌分析模型，并对其进行了实例分析。" 在钢框架结构的连续倒塌分析中，作者首先介绍了集中塑性铰模型，这是一种假设塑性变形集中在构件端部的模型。当构件进入屈服状态时，其弯曲刚度会从完全弹性状态逐渐下降到零，这一过程用端部的转动弹簧来模拟。这种模型允许在分析过程中考虑材料的非线性行为。 接着，文章对比了线弹性分析和非线性分析。线弹性分析主要依赖Dc指标来识别结构中最弱的部位，适合于评估结构的整体性能。然而，它无法准确反映局部破坏后的结构响应。相比之下，非线性分析能详细展示结构在倒塌过程中的所有破坏部位，从而确定最终的倒塌范围，提供更精确的分析结果。 论文还讨论了连续倒塌现象，这是指由局部破坏引发的大范围结构坍塌，常见于遭遇意外荷载的情况。传统的结构设计通常不考虑局部破坏后的结构行为，因此存在连续倒塌的风险。美国2003年的连续倒塌分析规程引入了改变传力路径法和屈强比评估，但这些方法仍基于线弹性假设，忽视了非线性效应。 刘传卿的论文进一步提出，结构设计除了要求足够的承载力和延性，还需要具备一定的坚固性，以防止连续倒塌。作者通过ANSYS软件进行了实际的计算和分析，这表明非线性方法在模拟和预测结构倒塌方面的优势。 这篇论文详细阐述了非线性连续倒塌分析模型的建立和应用，强调了非线性分析在识别和预测钢框架结构倒塌过程中的重要性，为结构工程的安全设计提供了有价值的理论支持和实用工具。