张弦梁结构局部破坏后的连续性倒塌模拟研究

"张弦梁结构连续性倒塌数值模拟——徐振宇，赵宪忠，闫伸，同济大学土木工程学院" 张弦梁结构是一种结合了悬索和梁特性的复合结构，常用于大跨度桥梁、建筑以及工程中的特殊构件。在遭受局部初始破坏后，这种结构的稳定性及抗倒塌性能变得至关重要。本篇论文由徐振宇、赵宪忠和闫伸共同完成，发表于《中国科技论文在线》，通过非线性显式动力数值计算软件ANSYS/LS-DYNA对张弦梁结构进行了深入的研究。 该研究的核心是分析结构在遇到局部损坏后的连续性倒塌过程，以及其内部的抗倒塌机制。ANSYS/LS-DYNA是一种强大的有限元分析工具，特别适用于处理复杂的非线性和动态问题，因此是进行此类模拟的理想选择。研究人员模拟了张弦梁在不同条件下，如索的初始破坏，对结构整体响应和倒塌过程的影响。 数值模拟结果显示，一旦索段发生初始破坏，不仅该索段自身，连同与其相连的撑杆也会丧失功能。此时，张弦梁的抗倒塌性能将显著改变。如果支座具有足够的抗侧刚度，结构能够依赖拱形机制来抵抗外部荷载，保持一定的稳定性。然而，如果支座缺乏抗侧刚度，结构的抗倒塌能力将主要依赖于梁的弯曲机制，这会导致结构抗倒塌性能大幅下降。 论文进一步探讨了支座抗侧刚度对张弦梁结构连续性倒塌性能的重要性。抗侧刚度决定了结构在侧向荷载下的抵抗力，对于防止结构连续倒塌起着关键作用。因此，设计时应充分考虑支座的刚度，以增强结构的整体稳定性和抗灾能力。 关键词：张弦梁结构、连续性倒塌、抗侧刚度。这些关键词突出了研究的焦点，即结构在受损后的动态响应，以及支座刚度对结构性能的决定性影响。 中图分类号：TU394，表明这是一项关于土木工程领域的研究，具体涉及结构工程。此类研究对于提升建筑物和基础设施的安全性，尤其是在地震、风荷载或其他突发灾害下的性能评估，具有重要意义。 这篇论文提供了对张弦梁结构在遭遇局部破坏后的行为和抗倒塌机制的深入理解，强调了支座抗侧刚度的关键角色，并利用高级数值工具进行了实际模拟验证。这对于工程设计和安全评估提供了理论依据和实践指导，有助于提高大跨度结构的抗灾能力。