[发明专利]一种既有构建筑物抗倒塌能力的数值评估方法

摘要

本发明公开了一种既有构建筑物抗倒塌能力的数值评估方法，其特点是采用数值模型模拟既有构建筑物在倒塌过程中的大变形、大位移及相互碰撞，分析判断该关键构件的破坏是否导致连续性的倒塌发生，为鉴定加固后实际功效提供数值依据和关键部位及薄弱部位的安全性评估；数值评估包括结构信息的采集、数值模型的建立、加载工况的确定和抗倒塌能力的分析评估。本发明与现有技术相比具有判断重要构件的损伤是否会导致连续性倒塌发生的精准度高，分析过程简单，工作效率高，尤其对重要构件破坏引起连续倒塌的预判给出了倒塌所需的时间和范围，为人员疏散的时限提供了充分可靠的参考。

主权项

一种既有构建筑物抗倒塌能力的数值评估方法，其特征在于该数值评估方法包括结构信息的采集、薄弱和关键部位的确定，具体抗倒塌能力的分析和安全性评估按下述步骤进行： （1）、既有构建筑的结构信息采集确定既有构建筑的结构形式、结构体系、结构布置、材料类型和损伤情况；（2）、薄弱和关键部位的判断确定根据结构体系和结构布置确定一处或多处关键部位；采用有限单元法对既有构建筑物进行整体结构分析，以设计规范判断一处或多处结构薄弱部位；（3）、数值模型的建立    建立由简化部分、精细化部分、单元特性、材料特性和失效准则设置的数值模型；所述精细化部分为显式有限元软件中的实体单元或纤维单元对某处结构最薄弱部位或关键部位进行的建模；所述简化部分为显式有限元软件中的梁、壳单元对结构其余部分进行的建模，且简化部分以共用节点的方式与精细化部分耦合连接；所述单元特性为可进行大变形、大位移计算的显式单元对结构形式、精细化部分和简化部分的定义；所述材料特性为显式有限元软件的非线性材料特性，并根据损伤评定结果对各构件材料特性进行折减；所述失效准则由结构材料的性质设定； （4）、抗倒塌能力分析和安全性评估将数值模型按设计规范加载正常使用荷载、偶发荷载和灾难荷载并进行求解，若计算得到结构发生倒塌，则说明既有构建筑物的抗倒塌能力已不能满足规范要求，然后通过分析结构的倒塌范围和倒塌时间，判断该关键部位或薄弱部位的破坏将会导致连续性的倒塌发生，对既有构建筑物的抗倒塌能力进行抗倒塌能力分析和安全性评估；重复上述（2）~（4）步骤，对其余多处关键部位或薄弱部位逐一进行抗倒塌能力的分析和安全性评估。