大跨空间结构抗连续性倒塌概念设计
抗连续倒塌设计方法
抗连续倒塌设计方法抗连续倒塌设计方法摘要：在地震发生后，建筑结构承受的地震作用所产生的动态反应，会对建筑结构的延展性和刚性造成巨大的破坏，进而致使结构倒塌。
在建筑结构设计和施工中，抗连续倒塌设计应成为重要问题之一，本文从抗连续倒塌的概念、理论、实现方法和例子等方面进行探讨。
关键词：抗连续倒塌；地震；结构设计；施工；例子1. 概念抗连续倒塌是指建筑结构在地震作用下不仅能够承受动态反应所带来的荷载，还能够保持结构连续性，避免结构细部损伤和倒塌。
2. 理论抗连续倒塌理论的基础是连续性规划理论，该理论认为，建筑结构中各构件之间的连续性是保持结构完整性和稳定性的关键因素。
在设计和施工时，应重点考虑如何提高结构的连续性，防止结构的断裂和倒塌。
3. 实现方法3.1 结构设计在结构设计中，应通过以下几个方面提高结构的连续性。
3.1.1 改善结构的刚性：提高结构的刚性意味着提高结构的抗震性能，减轻结构在地震中的振动对结构的破坏。
3.1.2 提高结构的延展性：结构的延展性是指结构在受到地震荷载时能够承受一定的位移和变形，进而减少结构的应力和损伤。
3.1.3 合理设计结构连接部位：连接部位是结构中最容易发生断裂和倒塌的地方，在连接部位的设计上应加强结构的连续性和稳定性。
3.1.4 采用低刚度层结构：低刚度层结构是一种新型的结构设计方法，通过在结构中设置柔性层，来提高结构的延展性和抗震能力。
3.2 施工在施工中，应通过以下几个方面提高结构的连续性。
3.2.1 采用精细施工工艺：精细施工工艺可以保证结构各构件的准确连接，减少断裂和倒塌的风险。
3.2.2 加强质量控制：质量控制是施工的关键环节，只有加强质量控制，才能确保结构各构件的质量和连接的可靠性。
3.2.3 采用现代施工技术：现代施工技术可以提高施工效率和精度，降低结构建设成本，同时保证结构的连续性和稳定性。
4. 例子为了更好地理解抗连续倒塌设计，可以举一个例子。
2008年汶川地震中，四川省雅安市受到了严重的破坏，而位于该市的石桥镇第一中学的一所学生公寓却没有受到严重损害。
结构抗连续倒塌设计方法分析
结构抗连续倒塌设计方法分析
一、设计原理：
二、设计方法：
1.软弹性设计方法：该方法通过在结构中引入柔性元件，如阻尼器、
减震器等，来增加结构的柔韧性和耐动力，减少震动对建筑物整体的破坏。
这种方法适用于地震较为频繁的地区。
2.松散连接设计方法：该方法通过在结构构件之间采用可拆卸或可剪
切的连接方式，使建筑物在发生灾害时能够发生局部破坏而不致整体倒塌。
这种方法适用于抵抗爆炸、冲击等非地震灾害的建筑物设计。
3.层间位移控制设计方法：该方法通过在结构中设置层间位移抗力装置，使建筑物在受到地震动力作用时能够通过控制层间位移来减小震害。
这种方法适用于多层和高层建筑的设计。
三、应用案例：
1.东京湾岸城市防灾塔：该建筑采用了软弹性设计方法，在结构中引
入了大量的阻尼器和减震器，能够有效减少地震灾害对建筑物的破坏，提
高了建筑物的抗连续倒塌能力。
2.郑州绿博园展厅：该建筑采用了松散连接设计方法，在结构构件之
间采用了可拆卸的连接方式，使建筑物在受到风灾等非地震灾害时能够局
部破坏而不致整体倒塌。
3.台北101大楼：该建筑采用了层间位移控制设计方法，通过设置层
间位移抗力装置，使建筑物在受到地震动力作用时能够控制层间位移，提
高了建筑物的抗连续倒塌能力。
总结：结构抗连续倒塌设计方法是一项重要的工程技术，能够有效地降低地震等灾害对建筑物的破坏程度。
在实际设计中，可以根据具体的工程要求选择合适的设计方法，以提高建筑物的安全性和抗灾能力。
抗连续倒塌设计标准
抗连续倒塌设计标准抗连续倒塌设计标准是指为了防止建筑结构发生重大破坏、倒塌而制定的设计标准。
在抗连续倒塌设计中，需要考虑各种荷载作用下的结构可靠性，以保证建筑结构在遭受一定程度破坏后能够继续承载荷载，确保人员生命财产安全。
抗连续倒塌设计标准应包括以下内容：1. 荷载标准：根据建筑的用途、位置、风险等级确定适用的荷载标准，包括自重、活载、地震荷载等。
2. 结构材料标准：确定结构材料的质量要求和使用标准，包括混凝土、钢筋等，保证结构材料的安全性和可靠性。
3. 结构模型和计算方法：建立符合实际情况的结构模型，选择合适的计算方法进行结构分析，包括静力分析、动力分析等。
4. 设计参数和安全系数：根据结构荷载和材料特性，确定设计参数和安全系数，保证结构的安全可靠性。
5. 抗震设计要求：根据地震烈度、建筑的重要性等级，确定抗震设计要求，包括设防烈度、基本周期、抗震设防性能等。
6. 结构构造要求：确定结构构造的要求，包括整体稳定性、局部稳定性、连接方式等，确保结构在遭受破坏时能够保持一定的稳定性。
7. 破坏控制要求：根据结构的重要性和破坏后果，确定破坏控制要求，包括破坏模式、破坏程度等，防止结构发生局部或整体倒塌。
8. 构件施工质量要求：确定构件的施工要求和质量控制措施，包括钢筋的质量、混凝土的浇筑工艺等，确保结构的施工质量满足设计要求。
抗连续倒塌设计标准是建筑结构设计的重要内容，对于确保建筑结构的安全性和稳定性具有重要意义。
在实际的工程设计中，应根据具体情况综合考虑各种因素，确保设计标准的科学性和可操作性。
同时，施工过程中也需要加强质量控制，确保建筑结构的施工质量满足设计要求，减少结构破坏的风险，保护人员的生命财产安全。
混凝土框架结构的抗连续性倒塌设计方法探析
混凝土框架结构的抗连续性倒塌设计方法探析混凝土作为建筑工程的主体部分，在很大程度上决定了建筑工程的质量水平。
为了保证建筑工程的质量过关，必须要提高混凝土的质量水平。
在建筑工程质量中，必须要保证混凝土框架结构的抗连续性和抗倒塌性，以此确保建筑工程结构的稳定性和坚固性。
因此，在构建混凝土框架结构时，必须要对框架结构的抗连续性倒塌进行有效地设计，同时要找出设计方法，以此提高混凝土框架结构的抗连续性抗倒塌水平。
标签混凝土框架结构；抗连续性倒塌；设计方法混凝土框架结构连续性倒塌主要是由于发生突发事件，导致混凝土局部发生损坏的现象。
混凝土框架结构在发生损坏后，以此使其他局部结构也发生一系列的连锁反应，导致混凝土框架结构发生倒塌现象。
因此，必须要提高混凝土框架结构的整体性和连续性，同时也要加大混凝土结构的冗余度，以此提高抗连续倒塌的能力。
在本文中，主要是对混凝土框架结构抗连续倒塌进行设计，提高混凝土框架结构的整体性和稳定性。
一、混凝土框架结构混凝土抗连续倒塌的设计思想1、具备着一定的承载力混凝土框架结构在受到意外荷载的作用下，本身所具备的一定的承载力能够防止本身受到破坏。
要在容易受到撞击和人为破坏的部分加强构件，确保其本身具备较高的承载力，从而对局部进行加强。
但是对结构进行局部加强，并不能确保其他部位不会受到损坏，从而在对结构进行设计时，选择局部加强并不属于正确的选择，最好就是要降低意外事故发生的概率。
2、结构具备着备用荷载传递路径在发生意外事故时，混凝土框架结构具备着充足的备用荷载传递路径。
混凝土局部构件在受到破坏后，所具备的备用荷载传递路径能够将荷载和内力重分布进行有效的传递，不会发生大范围的坍塌。
3、能够有效的隔离结构分区，确保局部破坏是在分区范围中在平面大而层数少的结构在发生连续倒塌，而且呈现的是水平形态时，主要就是将结构分区进行隔离。
对于高层建筑在发生连续倒塌现象时，在发生水平性连续倒塌和竖向连续性倒塌时，并不能对连续倒塌的范围进行有效控制，因此，在混凝土框架结构设计中，并不能够使用这个方法。
浅论结构抗连续倒塌设计
浅论结构抗连续倒塌设计【摘要】房屋结构在遭受偶然作用时如发生连续倒塌，将造成人员伤亡和财产损失，是对安全的最大威胁。
总结结构倒塌和未倒塌的规律，采取针对性的措施加强结构的整体稳固性，就可以提高结构的抗灾性能，减少结构连续倒塌的可能性。
本文通过对结构连续倒塌的论述，提出了结构抗连续倒塌的一些设计方法。
【关键词】结构连续倒塌结构体系设计方法关键构件[Abstract] housing structure subjected to accidental actions such as progressive collapse occurs, will cause casualties and property losses, is the biggest threat to the security of the. Summary of the structure collapsed and the rules did not collapse, take targeted measures to strengthen the overall stability of the structure, it can improve the structure of the anti-disaster ability, reduce the possibility of the progressive collapse of the structures. In this paper, through the progressive collapse on the structure of the paper, put forward some design methods of structure to resist progressive collapse.[keyword] structure progressive collapse critical component design method of structure system一、结构连续倒塌的概念结构连续倒塌是指结构因突发事件或严重超载而造成局部结构破坏失效，继而引起与失效破坏构件相连的构件连续破坏，最终导致相对于初始局部破坏更大范围的倒塌破坏。
对“抗连续倒塌设计”的理解与分析
对“抗连续倒塌设计”的理解与分析摘要：建筑物抗连续倒塌设计在欧美多个国家得到了广泛关注，英国、美国、加拿大、瑞典等国颁布了相关的设计规范和标准，我国相关的标准规范规程也逐步地增加了抗（或防）连续倒塌设计的内容。
许多单位和学者对抗（或防）连续倒塌设计进行了卓有成效的试验和研究。
关键词：连续倒塌抗连续倒塌设计国家标准课题研究整体稳固性正文：近年来，建筑物的连续倒塌给灾区带来了惨重的灾难和重大的影响，从1968年英国Ronan Point公寓楼煤气爆炸倒塌到2001年美国纽约世贸中心的恐怖袭击倒塌，从2003年湖南衡阳大厦特大火灾后倒塌到2004年法国戴高乐机场候机厅倒塌，建筑物的连续倒塌问题受到工程界的广泛关注和重视。
建筑物连续倒塌是指结构因突发事件或严重超载而造成局部结构破坏失效，继而引起与失效破坏构件相连的构件连续破坏，最终导致相对于初始局部破坏更大范围的倒塌破坏。
相应地进行必要的建筑物抗（或防）连续倒塌设计，将能有效控制偶然作用对结构的破坏范围。
建筑物抗连续倒塌设计在欧美多个国家得到了广泛关注，英国、美国、加拿大、瑞典等国颁布了相关的设计规范和标准，我国相关的标准规范规程也逐步地增加了抗（或防）连续倒塌设计的内容。
1.我国现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001第 3.0.6条规定“对偶然状况，建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计：1)按作用效应的偶然组合进行设计或采取保护措施，使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力；2)允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏，但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度”。
2.我国现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008第 4.0.6条规定“当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌”。
大跨空间结构抗连续倒塌研究综述
发生 连续倒 塌 的观念 是错 误 的
双 层 网 架 结构 的一 些 关键 受 压 构件 一 旦 发生 局 部 失效
、
可 能 引 发 多 米诺
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骨牌 效应
”
,
致使 与该 构件 平 行布 置
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承 担相 同方 向荷载 的 构件 依 次屈 曲
,
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最 终 导 致 整个 网 架连 续 倒 塌
单层 网壳 结构 的节 点 由 于 几 何初 始缺 陷 或 者意 外 荷 载如 雪凝 固 结块等 而 导 致 动 力 跃越 失 稳 放 出巨 大的能量
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因而 被 社 会 和 学 术界 广泛 关 注
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年英 国伦敦
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公 寓 因 天然气 爆炸 引 起
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首 次 引 起 了 人们 对连 续倒 塌 的 关 注 此 后 越 来越 多 的结构 连续 倒塌 事故 进 入 了工 程 ! 年 & 月 + 日 美 国纽 约 世 贸 中 心 遭 受 飞 机撞 击 而 倒塌 连 续 倒 塌 便 在 工 程 界 受到 空 前 重
。
。
,
续倒塌 与结构 体系有 关 应分 别研 究各类 体 系发 生 连 续倒塌 的 脆弱 性和 具 体 机理
。
+ , Β 网 架结构 的动 力 特 性和 动 力 响 应
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和
∃ 罗Χ 对 网架 结构 的一 个单 元 突然 失效后 的动 力 响应 进行 了研 究
。
结 果表 明
。
,
单元 失 效对
结构抗连续倒塌设计方法分析
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7
汉城三丰百货倒塌事故现场
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8
2.3 地震作用
由于在地震作用下结构进入非弹性大变形，造成构件失 稳，使得传力路径失效从而引起结构的连续倒塌。 如2008年汶川大地震，即造成了2300多万间房屋损坏，其 中倒塌的房屋就多达650万余间的结果。
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2.4 连续倒塌的本质原因
由于破坏力作用下结构进入非弹性大变形， 构件失稳或者造成部分承重构件失效，传力 途径失效引起连续倒塌:
➢如图4.2所示为都江堰市某商住楼，六层底框结 构，底层的柱混凝土被压溃，该支撑已失效但结 构并未发生坍塌。
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图4.2 都江堰某商住楼地震下底框柱支撑失效
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4.3 关键构件法
➢对于拆除后可能引发大范围坍塌的结构构件， 应设计为“关键构件”或者“重点保护构件”， 使其具有足够的强度能在一定程度上抵御意外荷 载作用。
该通过结构内部拉结体系来保障。
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11
➢准则二:多重荷载路径设计法，该方法要求结构 工程师通过瞬间“去掉”某根构件来模拟该构件 失大范效围，的并破原受保有额坏证荷外。“载的去组34掉K合N的”/m基构2础的件上均后各不，个荷方载结向构应不能会承发生过
➢准则三:从整体结构中分析出关键构件（某构件 失效时其上部不能形成跨越能力时，这个构件就 是关键构件），抗连续倒塌设计时应该对这类构 件进行重点保护。
RC结构抗连声倒塌设计方法分析
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1
1、概述
➢定义：结构的连续倒塌是指由于偶然意外荷载和
作用造成结构的局部破坏，并导致结构产生非稳
定的连续性破坏发展。
➢特点：与一般结构抗风、抗震等防灾设计中注重
的整个完好结构抵御灾害荷载的能力不同，结构 抗连续倒塌设计中考察的是因意外事件导致部分 构件失效退出工作后，剩余结构的抗倒塌能力。
对新混凝土结构设计规范防连续倒塌设计的几点认识
Ｓ￣ｃ ａｄ ｅｈ ｌｙｎｏａｏ Ｈｒｄ ｃｎｅ ｎ Ｔｃ ｏｇ Ｉ ｖｔｎ ｅ ｌ ｅ ｎｏ ｎ ｉ ａ
建 筑 科 学
对 新 混 凝 土结 构 设 计 规 范 防连 续倒 塌 设 计 的 几 点 认 识
耿 向 明 刘学 坤 （ 芜市 规划建 筑 设计 院 山 东莱芜 ２ １ ） 莱 ７ｆ ０４
摘 要： 结构设 计中保证安全是 第一位 的， 针对 《 混凝 土结构 设计规范》Ｇ ５ １ — ｏ Ｂ ０ ２１ ００ ｏ增加结 构防连续防 倒塌设计 原刖， 并提 出结构 抵抗 连 续性倒 塌的 主要设 计方 法及要 求 ， 望在结 构设 计 中 引起 高度 重视 。 希 关键 词 ： 混凝土 防连 续倒塌 结构设计 中图分 类号 ： ｕ １ Ｔ ３ ８ 文献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ４ ９ Ｘ ２ １ ） ２ｂ 一 ０ Ｏ ０ １ ７ —０ （ ０ ０ （ ） Ｏ ６ － １ ８ ２ 从 ２ ０ 年汶 川 地震 可 知 ， 量 建筑 物 的 ０８ 大 连 续 倒 塌 ， 成 大 量 人 员伤 亡 及 经 济 损 失 。 造 因此 ， 构设 计 中应 做 到 安 全 ， 止 建 筑 物 结 防 倒 塌 是 对 安 全 的 最 大 威 胁 ， 施 行 的 《 凝 新 混 土结 构设 计 规 范 ） Ｂ５ ０ ０ ２ ｌ 适应 现 实 ） Ｇ ０ １－ ０ ０ 要 求 ， 加 结 构防 倒 塌 设计 原 则 ， 增 提高 了结 构在偶然 作用下的抗灾 性能。 ．
一
或连 接 对 减 小 结 构 遭 受 突 发 事 件 的 影 响 是 有 益 的 ， 更 重 要 的 是 提 高 结 构 整 体 抵 抗 但 连 续 性 倒 塌 的 能 力 ， 而 减 少 或 避 免 结 构 从 因 初 始 的 局 部 破 坏 引发 连 续 性 的 倒 塌 。 １ ３提 高 结构 整体 性 能 ． 提 高 结 构 抵 抗 连 续 性 倒 塌 的 能 力 应 着 眼 于 结 构 的 整 体 性 能 ， 最 低 强 度 、 余特 即 冗 性和延 性等能 力特征 ， 般可通 过拉结 力 一 设 计 、 用 荷 载 路 径 分 析 及 良好 的 构 造 要 备 求等方 法实现 。 １ ４区 别 对 待 不 同 结 构 体 系 ． 不 同 结 构 体 系 的 整 体 抵 抗 连 续 性 倒塌 能 力 各 异 ， 分 别 考 察 各 类 结 构 体 系 发 生 ３防倒 塌设计的设计 方法 应 连续性 倒塌的机理和 能力特征 。 ３ １局 部 加强 法 ． 提 高 可 能 遭 受 偶 然 作 用 而 发 生 局部 破 坏 的竖 向重 要 构 件 和 关键 传 力 部位 的安 全 ２防倒塌设计 的基本要求 储备 ， 可 直 接 考 虑 偶 然 作 用 进 行 设 计 。 也 局 ２ １构 件 与 连 接 的最 低 强 度 ． 结 构 在 初 始局 部 破 坏 后 为 达 到 新 的 稳 部 加 强 法是 对 多 条传 力途 径 交 汇 的 关 键 传 定 平 衡 而 发 生 内 力 重 分 布 ， 能 导 致 框 架 力 部位 和 可能 引 发 大 面 积 倒 塌 的 重 要 构 件 可 梁 的 弯 矩 反 向 ， 至 在 极 限 状 态 下 形 成 悬 通 过 提 高 安 全 储 备 和 变 形 能 力 ， 接 考 虑 甚 直 这 链 线 效 应 。 种 内 力 需 求 在 通 常 的 结 构 设 偶 然 作 用 的 影 响 进 行 设 计 。 种 按 特 定 的 这 计 当 中 是 不 予 考 虑 的 ， 一 旦 出现 这 种 内 而 局 部 破 坏状 态 的 荷 载 组 合 进 行 构 件 设 计 ， 力 需 求 ， 件 或 连 接 往 往 因 为 强 度过 低 而 是 保 证 结 构 整 体 稳 定 性 的 有 效 措 施 之 一 。 构 发 生 破 坏 ， 而 导 致 连 续 性 破 坏 的扩 展 甚 ３ ２拉 结 力 构 件 法 从 ． 拉 结 力 设 计 即 要 求 构 件 和 连 接 满 足 最 至 倒 塌 。 此 ， 必 要 保证 构件 和 连 接 在 不 为 有 且 同 受 力 状 态 下 的 最 低 强 度 ， 得 结 构 各 部 低 的 抗 拉 强 度 要 求 ， 各 相 连 构 件 形 成 的 使 传 力路 径 必 须 是 直 线 的 和 连 续 的 。 置 竖 设 分 能 在 极 限 状 态 下 “ 成 一 团 ” 抱 。 保 证 构 件 和连 接 的 最 低 强 度 ， 往 的研 直 方 向和 水 平 方 向通 长 的 纵 向钢 筋 并 应 采 以 锚 将 究是 通 过 拉 结 力设 计 来 实现 的 ， 但对 不 同 的 取 有 效 的 连 接 、 固 措 施 ， 整 个 结 构连 系 结构 体 系 ， 低 强度 或 承载 力的 要求 一 般 各 成 一 个 整 体 ， 提 供 结 构 整 体 稳 定 性 的 有 最 是 拉 有 侧 重 。 钢筋 混 凝 土 框架 和 剪 力墙 结 构 宜 效 方 法 之 一 。 结 构 件 法 设 计 允 许 爆 炸 或 如 在 着 重 加 强底 部 纵 向受 力钢 筋 的分 布 并 要 求 撞 击 造 成 结 构 局 部 破 坏 ， 某 个 竖 向构 件 使 按 恰 当的纵 筋 搭 接构 造 ｔ 钢框 架 宜 充 分保 证 梁 失 效 后 ， 其 影 响 范 围仅 限 于 局 部 。 新 的 悬 悬 柱 连 接 的抗 弯 与抗 拉 强 度 ； 大跨 空 间结 构 则 结 构 简 图采 用 梁 、 索 、 臂 的 拉 结 模 型继 续 承 载 受 力 ， 整 个 结 构 不 发 生 连 续 倒 塌 按 应 保 证 受 拉 构 件 具 备适 当 的受 压 承 载 力 。 的 原 则 进 行 设 计 ， 而避 免 结 构 的 整 体 垮 从 ２ ２结 构 的 冗 余 特 性 ． 结 构 冗 余 特性 是 指 结 构 在 初 始 的 局 部 塌 。
高层建筑抗连续倒塌设计分析
高层建筑抗连续倒塌设计分析发布时间：2022-09-26T05:10:23.145Z 来源：《工程管理前沿》2022年5月10期作者：吴倩赟[导读] 结构的连续倒塌是指由非预期荷载或作用诱致局部破坏，不平衡力使其相邻单元内力变化而失效，并促使结构构件破坏连续性扩展下去，吴倩赟中南建筑设计院股份有限公司湖北武汉 430000摘要：结构的连续倒塌是指由非预期荷载或作用诱致局部破坏，不平衡力使其相邻单元内力变化而失效，并促使结构构件破坏连续性扩展下去，从而造成与初始破坏不成比例的部分或全部结构的倒塌。
大跨度空间结构的空间体量大、覆盖范围广，因而在遭遇非预期荷载作用并因局部失效诱致整体结构发生连续性倒塌时，会造成大量的人员伤亡和巨大的财产损失。
关键词：高层；连续倒塌；结构 1、引言结构应具有在偶然作用发生时适宜的抗连续倒塌能力。
我国现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068对偶然设计状态均有定性规定。
在《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153中规定，“当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌”。
在《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068，“对偶然状况，建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计： 1）按作用效应的偶然组合进行设计或采取保护措施，使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力； 2）允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏，但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度。
2、分析方法按照《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第3.12节，抗连续倒塌能力分析可采用拆除构件方法（方法一）进行抗连续倒塌设计。
但当拆除某构件不能满足结构抗连续倒塌设计要求时，在该构件表面附加80kN/m2侧向偶然作用设计值的方法（方法二）进行分析。
大跨空间结构连续性倒塌
空腹效应（vierendeel action）
空腹效应存在着节点处的内力反向，对节点的性能， 结构 （尤其是配筋）的连续性有要求
• 高应变的测量 • 大位移的追踪：空间结构多杆；高速摄像测量 ; 破坏模式：连续倒塌？动力稳定？
; 空间结构倒塌试验系统
悬链线效应（catenary action）
在关心的区域使用小尺度模 型，并采用Gurson材性。 建立与材性试验相同尺寸的有限元 模型，通过Try&Error获得模型参数
材料校核
宏观尺度 模型
一致的多尺度方法（ Concurrent Multi-scale Methods ）
• 不同尺度同时建模，按区域划分为不同尺度定律控制 区域 • 在交界处实现连接 • 针对局部小尺度响应比较关键的问题
• 爆炸：烟尘，干扰照相测量 • 触发装置：非干扰性、破坏瞬时性、破坏同步性、 操作可控性 • 二次触发？
; 数据测量
Moment of column removal
Compressive arching action
Catenary action
Arching action due to concrete cracking
其承载能力的最不利比值
结论
; 空间结构的连续性倒塌有其特殊性 ; 数值模拟：全过程、多尺度分析 ; 试验系统的建立 ; 倒塌机理及其设计评估方法
谢谢各位专家 批评与指导 ！
第一届建筑结构抗倒塌学术研讨会
主要内容
大跨空间结构连续性倒塌 研究现状
赵宪忠 闫伸
同济大学
连续性倒塌与空间结构 数值模拟 试验研究 破坏机理 设计方法
01
结构抗连续倒塌设计
陷、 基础的不均匀沉降 、 对结构的不适当处理 。 这些非常规荷载因素都可能造 成结构的损坏 ， 如在设计阶段没有妥善地对结构进行防连续倒塌设计 ， 那么 上述偶然因素造成 的连锁性反应 ， 均可能造成灾难性的后果。统计显示 ， １ ５ ％ ２ ０ ％ 的倒 塌 是 由上 述 因素 造成 的。 结 构抗 连续 倒 塌设 计 在 欧美 多个 国家得 到 了广 泛 关 注 ， 英 国和美 国等 国
美国的《 建筑抗连续倒塌设计 》 将建筑分为极低 ， 低， 中， 高 四个保护等
级， 对 应不 同的保 护 等级 采用 不 同的抗 倒 塌措 施 。主要 的设计 方法 包 括 ： （ １ ） 直 接 设计 法 ： 直接 设计 法 包 括 ： １ ） 转换 途 径 法 （ Ａ Ｐ ） ， 要 求 结 构能 够 跨 越 一个 丧失 的结 构 构件 使 破坏 限 于局部 。２ ） 局部 抗 力法 （ Ｓ Ｌ Ｒ） 要 求建 筑或 局 部 建筑具 有 足够 抗 特定 荷载 或威 胁 荷载 的能 力 。
（ ２ ） 间接设计 法 ： 间接设计法包 括： １ ） 良好 的平面布置 ； ２ ） 整体拉结体 系； ３ ） 墙的转角； ４ ） 改变楼板跨度方向； ５ ） 承重的内隔墙； ６ ） 楼板的悬挂作用； ７ ） 墙梁的作用： ８ ） 冗余 的结构体系； ９ ） 延性构造 ； １ ０ ） 考虑爆炸荷载附加配筋 ；
建筑 结构
结构抗连续倒 塌设计
摘要： 安 全 性是 结 构设 计 中的 第 一原 则 ， 对 于 安 全等 级 要 求较 高 的建 筑 还 应进 行 抗连 续 倒塌 设 计 ， 即结 构 某部 位在 偶 然荷 载 作
用下发生局部破坏时， 结构 能保证结构的整体稳定性。本文首先阐述了结构连续性倒塌的概念 ， 分析 了结构抗连续性倒塌设计的主 要方法， 提 出 了提 高结 构抗 连 续倒 塌 能力 的措 施 ， 最后 结合 案 例进 行 了探 讨 ， 希 望 给类似 项 目提 供 点参 考 。 关键词： 建 筑 结构 ； 抗连 续倒 塌 ； 设计 措施 ； 荷 载
大跨度空间结构的连续性倒塌分析
摘要：大跨度空间结构的空间体量大，而且多应用于人口密集的建筑中，因而在局部失效诱致整体结构发生连续性倒塌时，会造成大量的人员伤亡和巨大的财产损失。
国内外针对大跨度空间结构连续倒塌的研究尚处于起步阶段，本文结合已有成果在理论分析方面，总结了各类结构的抗倒塌机制、鲁棒性评价方法和简化评估方法，并介绍了数值模拟在大跨度空间结构连续性倒塌研究中的应用，最后以清华大学陆新征所做的世界贸易中心飞机撞击后倒塌过程的仿真分析进行连续性倒塌数值模拟的实例说明。
关键词：大跨度空间结构，连续性倒塌，鲁棒性，数值模拟0 前言结构的连续性倒塌是指由非预期荷载或作用诱致局部破坏、不平衡力使其邻域单元内力变化而失效，并促使构件破坏连续性扩展下去，从而造成与初始破坏不成比例的部分或全部结构的倒塌[1]。
近年来，恐怖活动频繁、气候环境变化，导致风荷载、雪荷载、洪涝灾害变化幅度大，结构出现超载情况常态化，对连续性倒塌的研究应该得到足够的重视。
结构抗连续倒塌设计对偶然事件发生时有效控制破坏范围, 减少人员伤亡和经济财产损失, 保障人员能从破坏的建筑中得以逃生起到极其重要的作用。
本文首先介绍了国内外连续性倒塌研究状况，之后在分析结构连续倒塌定义的基础上，简述了大跨度空间结构的连续性倒塌理论分析和现状，并对数值模拟在大跨度空间结构的连续性倒塌研究中的应用做了简述。
1 国内外对大跨度空间结构的连续性倒塌的研究状况1.1 国内外对连续性倒塌的研究结构的连续性倒塌研究并不是一个新兴课题，此方面的研究在国外早已开始。
但在我国对结构的连续性倒塌研究起步较晚。
而对于结构的连续性倒塌研究多是基于框架结构，大跨度空间结构的连续性倒塌方面的研究相对较少。
国外对连续性倒塌的研究早已开始。
自1968 年英国的Ronan Point公寓楼因煤气爆炸而发生连续性倒塌事故后国外研究人员和相关机构已经对其进行了四十多年的研究，并以三次重大的连续性倒塌事故( 1968年英国的Ronan Point公寓楼， 1995年美国Alfred P．联邦大楼，2001年美国纽约世贸大楼)为标志掀起了三次研究高潮，取得了不少研究成果，并制定了相关设计规程。
钢结构抗连续性倒塌概念设计中要求
钢结构抗连续性倒塌概念设计中要求
钢结构抗连续性倒塌概念设计是指在建筑结构设计中，保证发生一部分构件失效时，不会发生连续性倒塌的设计要求。
具体要求如下：
1. 构件强度和刚度要满足要求，特别是在构件重复使用和疲劳情况下。
2. 设计要给予充分的考虑被剪切损伤、塑性铰曲等情况下的构件失效。
3. 钢结构设计中应充分考虑防腐、防火等问题，减少构件损失的风险。
4. 要对结构施加多种限制，包括限制位移、限制振动、限制轻度侧移等，以确保结构在一定规模的损伤下保持稳定，不发生连续性倒塌。
5. 对于存在不确定性的情况，例如地震、爆炸等，要考虑合理的冗余措施，确保结构在发生灾害时能够保证相应的安全性能。
需要注意的是，抗连续性倒塌概念设计要求不仅适用于钢结构，对于任何建筑结构都应该被重视。
房屋建筑防倒塌设计规程 - 中国工程建设标准化协会
1 总则1.0.1为在建筑结构抗倒塌设计中贯彻执行国家有关建筑工程法律法规，避免建筑在发生偶然事件时倒塌破坏，减少人员伤亡及经济损失，制定本规程。
【说明】建筑结构发生倒塌破坏可能造成严重的人员伤亡和经济损失，我国历来重视建筑结构的抗倒塌设计。
现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定了建筑结构“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标，以及实现设防目标的抗震设计方法。
现行国家标准《工程结构设计可靠性统一标准》GB50068规定，“当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌”。
现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50153规定，“允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏，但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度”。
现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定了混凝土结构防连续倒塌设计原则。
现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3规定，安全等级为一级的高层建筑，应满足抗连续倒塌概念设计的要求，安全等级为一级、有特殊要求的高层建筑，可采用拆除构件法进行抗连续倒塌设计。
本规程以现行国家、行业标准有关建筑结构抗倒塌设计的规定为基础，对现行规范规程中尚无规定、但工程设计中确实需要的建筑结构抗倒塌设计内容，做了规定；对现行规范规程中建筑结构抗倒塌设计的原则规定，做了具体规定，使其在工程设计中可操作，便于设计应用。
（本规程通过审查后，条文说明将移至正文之后。
）1.0.2本规程适用于建筑结构在偶然事件作用下的抗倒塌设计，本规程适用的偶然事件包括撞击、爆炸、地震以及火灾。
【说明】正常设计、正常施工、正常使用的建筑结构在竖向荷载作用下极少发生倒塌，但在遭遇偶然事件作用时可能发生倒塌。
有些偶然作用是可防或/及可抗的，如撞击、爆炸、地震以及火灾；有些偶然作用为几乎不可抗御的自然灾害，如泥石流、山体滑坡、洪水、森林火灾、风灾和干旱等。
第七讲抗连续倒塌设计方法概述
第七讲抗连续倒塌设计方法概述抗连续倒塌设计是指在结构受到一定荷载作用时，通过合理的结构布置和设计措施，使结构在发生倒塌时能够保持一定的连续性，以提高结构的抗倒塌能力和整体稳定性。
抗连续倒塌设计方法主要包括强度设计、刚度设计、变形控制设计和破坏预测设计等方面。
首先是强度设计，这是抗连续倒塌设计的基础。
强度设计要根据结构受力特点和工作性能要求，确定结构的受力状态和破坏模式，进而确定结构的强度要求。
强度设计需要考虑荷载的大小和组合，以及结构的材料特性和构件的尺寸等因素，通过适当的安全系数确定结构的抗倒塌强度。
其次是刚度设计，刚度设计是指通过合理的结构布置和截面尺寸设计，使结构在受到荷载作用时能够保持足够的刚度，以提高结构的整体稳定性。
刚度设计要考虑结构的刚度要求、荷载组合和结构材料的刚度特性等因素，通过适当的剪切墙设置和加强构件的刚度，提高结构的抗连续倒塌能力。
在变形控制设计方面，要考虑结构在受到荷载作用时的变形控制要求，以保证结构在整个使用寿命内具有足够的刚度和稳定性。
变形控制设计要根据结构的受力特点和工作性能要求，确定结构的变形约束措施，包括采用适当的约束材料和设置构造缝等措施，以控制结构的变形。
最后是破坏预测设计，破坏预测设计要通过强度设计和刚度设计的结果，对结构的破坏模式进行预测，以确定结构的抗倒塌能力。
破坏预测设计需要考虑结构在受到荷载作用时的应力分布和变形情况，通过合适的计算方法对结构进行强度和刚度验算，以预测结构的破坏模式和抗倒塌能力。
总之，抗连续倒塌设计方法通过强度设计、刚度设计、变形控制设计和破坏预测设计等方面的措施，提高结构的整体强度、刚度和稳定性，从而增强结构的抗倒塌能力。
这些设计方法需要根据具体的结构情况和使用要求进行灵活应用，以确保结构的安全可靠性。
大跨度桥梁连续倒塌分析与设计综述
连续倒塌是指结构局部或部分构件发生失效而引起相邻单元呈现不成比例的倒塌，是一种结构极端破坏形式，其发生对结构物本身及人身、经济、安全都会产生巨大影响。
作为重要生命线工程之一，桥梁工程发生倒塌引起的后果较一般结构更为严重。
通过1905年至今的105起桥梁倒塌案例的统计分析，可了解到引发桥梁倒塌的主要原因(按发生频率排序)有人为因素(施工设计及运营不当)、船撞、洪水、过载、车辆撞击、疲劳和风等作用。
需要指出的是，上述案例多为早期小跨度桥梁或为大跨度桥梁非主体部分的事故，涉及大跨度桥梁的相关事故案例相对较少，但这并不意味着大跨度桥梁不存在此类问题。
相反，由于具有跨径大、设计使用寿命周期更长、服役环境更复杂多变及灾变后果的严重性，大跨度桥梁的连续倒塌问题更应得到重视。
大跨度桥梁多为低次超静定结构，具有更为显著的单点易损性，其发生连续倒塌的风险比普通桥梁更大。
为进一步掌握目前大跨度桥梁连续倒塌分析与设计领域的研究进展，本文从各类灾害的概率描述、灾变分析及抗连续倒塌设计理论与方法依次展开论述，结合灾变损伤演化规律及桥梁整体性能设计的理念进行综合评述，并提出进一步研究的思路和展望。
1、灾害作用与灾变损伤机理1.1 地震地震对桥梁结构的损伤主要源于地面震动和砂土液化。
地面震动会造成结构本身发生动力响应，引发内力、疲劳及稳定性问题，砂土液化主要造成地基沉降发生变形引起次应力，从而造成主梁、桥塔等部分损坏。
而在大跨度桥梁中，地震动序列的影响、行波效应与多点激振、土体–结构相互作用及地震引起的锚碇松动或失效等问题更加突出。
对柔性的悬索桥，悬吊体系动力响应通常较小，其地震损伤主要集中在桥塔上，桥塔纵向位移最大点和桥塔底部为潜在的塑性铰区域，当塔底截面率先进入塑性阶段后，塔底截面刚度迅速降低，地震力向塔身转移并形成塑性铰，最终呈现机构特征，新的塑性铰不再产生。
对于斜拉桥，地震惯性力主要集中在桥面系，通过斜拉索和支座传递给桥塔、边墩，再传递给基础，最后传递给地基。
大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计 封新华
大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计封新华摘要：我国结构发生倒塌的事故常有发生，与国外相比，我国抗连续性倒塌的研究起步滞后，且因为经济发展水平的原因，我国结构体系冗余度小、可靠度偏低。
因此我国应更重视结构抗连续性倒塌设计，避免不必要的灾害。
本文进一步分析了大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计，以供同仁参考借鉴。
关键词：钢结构；大跨度；连续性倒塌；抗倒塌设计一、结构抗连续性倒塌设计要求结构抗连续性倒塌设计是要求结构遇到偶然作用时有足够的耗能能力，主要包括延性、冗余度和连续性。
当结构发生局部破坏时，荷载能有效的传递到剩余结构，并且要求剩余结构有足够的承载冗余荷载的能力，使结构仍能保持整体稳定性。
根据国外对结构抗连续倒塌的研究，并结合我国结构的实际情况和我国现阶段的经济发展水平，对抗连续倒塌设计提出了以下常用的设计方法，主要分两类: 间接设计法和直接设计法。
间接设计法是从全局考虑再细化，使设计合理、结构传力有效和连续以及承载能力有冗余，主要包括: （1）通过合理的优化结构布置，使结构受力趋向更合理，减少结构的薄弱部分和薄弱度，提高结构的抗破坏能力；（2）加强结构的构造连接，使结构发生局部破坏时能将冗余荷载有效的传递到周边构件，减小单个构件的荷载作用；（3）使结构有足够的冗余度，保证结构构件能承受冗余荷载，并能将冗余荷载传递到周边构件上，减轻单个构件的负荷，不至于发生各个击破；（4）采用延性良好的新材料，提高结构的变形和耗能能力，避免产生脆性破坏；（5）梁和楼板的悬链线作用可以适当采用；（6）考虑荷载对结构反方向的作用；（7）使结构墙能承受横向荷载。
二、结构抗连续性倒塌设计方法2.1概念设计法概念设计法主要从结构体系的整体性、结构冗余度、结构延性、结构耗能以及结构细部构造特征等方面来考虑结构布置。
由于结构遭受灾害和偶然作用的发生概率相对较小，而真正实现概念设计法概念设计法主要从结构体系的整体性、结构冗余度、结构延性、结构耗能以及结构细部构造特征等方面来考虑结构布置。
大跨桁梁结构体系的连续性倒塌机理与抗倒塌设计研究的开题报告
大跨桁梁结构体系的连续性倒塌机理与抗倒塌设计
研究的开题报告
一、选题背景及意义
大跨桁梁结构体系被广泛应用于高层建筑及大跨度建筑结构中，其
承载能力及稳定性是关系到建筑安全的重要因素。
然而，近年来发生的
一些桥梁或大型建筑结构的倒塌事故引起了人们对结构抗倒塌设计的关注。
抗倒塌设计是指在某些特殊的情况下，大型建筑结构的部分或全部
失稳后，能够保证该结构在破坏过程中的控制，以最大程度地减少人员
伤亡和财产损失。
因此，连续性倒塌机理及抗倒塌设计研究具有非常重
要的现实意义。
二、研究内容及方案
本项研究主要针对大跨桁梁结构体系的连续性倒塌机理及抗倒塌设
计方案进行深入探讨。
具体研究内容包括：
1. 大跨桁梁结构体系连续性倒塌机理的分析与研究。
2. 大跨桁梁结构体系抗倒塌设计方案的制定与验证。
3. 大跨桁梁结构体系倒塌事故案例的分析与总结。
基于以上内容，本研究计划采取如下研究方案：
1. 对大跨桁梁结构体系的受力特性、破坏机理及控制措施进行分析。
2. 借助有限元软件进行数值模拟，探讨不同设计参数对大跨桁梁结
构体系抗倒塌能力的影响。
3. 就不同倒塌模式制定相应的抗倒塌设计方案，并进行模拟验证。
4. 综合分析历史建筑结构倒塌案例，总结经验教训，为今后的建筑抗倒塌设计提供参考。
三、研究效果预期
通过本项研究，预计能够深刻认识大跨桁梁结构体系的抗倒塌能力及其相关机理，提出可行性的抗倒塌设计方案，并在一定程度上为今后的建筑结构抗倒塌设计提供有益的参考，为建筑安全做出贡献。
结构抗连续性倒塌设计
结构抗连续性倒塌设计近年来，恐怖活动频繁、气候环境变化，导致风荷载、雪荷载、洪涝灾害变化幅度大，结构出现超载情况常态化。
比如1998年长江洪涝灾害造成防护提垮塌，2008年初大雪灾害由于冰雪过多造成不少电力、通讯设施、建筑屋面倒塌。
2008年汶川地震、2010年玉树地震造成房屋建筑大面积倒塌。
因此，结构的连续性倒塌越来越受到人们所重视。
连续倒塌是指结构在非常规荷载作用下发生局部破坏而形成初始损伤，结构发生内力重分布而引起其他结构破坏，发生连锁反应，最终导致结构发生与初始局部破坏不成比例的大范围倒塌或全部倒塌。
造成连续性倒塌的因素可能是爆炸、撞击、火灾、飓风、地震、异常降雪等偶然因素。
1.规范规定《建筑结构可靠度设计可靠度设计统一规范》第3.0.3条规定：“建筑结构设计时，应根据结构在施工和使用中的环境条件和影响，区分下列三种设计状况。
1.1持久状况在结构使用过程中一定出现，其持续期很长的状况。
持续期一般与设计使用年限为同一数量级。
1.2短暂状况在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，持续期很短的状况，如施工和维修等。
1.3偶然状况在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的状况，如火灾、爆炸、撞击等。
对于不同的设计状况，可采用相应的结构体系、可靠度水准和基本变量等”。
《建筑结构可靠度设计可靠度设计统一规范》第3.0.6条规定：“对偶然状况，建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计。
1.3.1按作用效应的偶然组合进行设计或采取防护措施，使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力。
1.3.2允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏，但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度”。
《混凝土结构设计规范》第3.1.6条规定：“结构应具有整体稳定性，结构的局部破坏不应导致大范围倒塌。
”该条文说明解释：“当结构发生局部破坏时，如不引发大范围倒塌，即认为结构具有整体稳定性。
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建筑结构学报（增刊1）Journal of Building Structures （Supplementary Issue 1）基金项目：国家自然科学基金项目（50478075），江苏省六大人才高峰项目（07-F-008），东南大学优秀博士学位论文基金项目（YBJJ0817）。
作者简介：蔡建国（1984—），男，江苏靖江人，博士研究生。
E-mail ：caijg_ren@126．com 通讯作者：冯健（1963—），男，江苏靖江人，工学博士，教授。
E-mail ：fengjian@seu．edu．cn 收稿日期：2009年9月大跨空间结构抗连续性倒塌概念设计蔡建国1，2，王蜂岚1，2，冯健1，2（1．东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏南京210096；2．江苏省预应力工程技术研究中心，江苏南京210096）摘要：国内外针对突发事件下框架结构抗连续性倒塌性能的研究历经数十年，形成了明晰的抗倒塌设计思想，但在大跨空间结构连续倒塌分析的诸多方面的研究很少。
在对现有连续倒塌概念分析比较的基础上，给出了结构发生连续性倒塌的主要特征以及本质。
并基于连续倒塌的概率学定义，讨论了结构抗连续倒塌设计方法。
重点从降低意外事件下局部破坏发生的概率和降低局部破坏下结构连续倒塌的概念两个方面出发，讨论了局部构件强度和延性的加强、结构冗余度的加强、结构关键节点的加强以及柔性隔离带和刚性隔离带的设置等设计方法。
最后以新广州站主站房索拱结构屋盖体系为例，说明所讨论的结构连续性倒塌控制设计方法在大跨空间结构中的应用。
关键词：连续倒塌；控制设计；概念分析；隔断；结构冗余度中图分类号：TU312．3文献标志码：AConcept design of progressive collapse for long-span space structuresCAI Jianguo 1，2，WANG Fenglan 1，2，FENG Jian 1，2（1．Key Laboratory of C＆RC Structures of Ministry of Education ，Southeast University ，Nanjing 210096，China ；2．Engineering Research Center for Prestress of Jiangsu Province ，Nanjing 210096，China ）Abstract ：Research has been focused on progressive collapse of frame structures due to accidental event in these decades ，and design methods for preventing progressive collapse have been put forward．On the basis of comparing the concepts of progressive collapse ，the main characteristics and essence of progressive collapse were given．With the perspective of probabilistic definition of progress collapse ，the design method of collapse-resistance was studied．And with the purpose of limiting the probability of local damage and reducing the probability of collapse in a hazardous situation ，some collapse-resistance methods were discussed ，such as the improvement of strength and ductility of local elements ，strengthening of structural redundancy ，strengthening of key joints ，and layout of flexible and rigid isolated components of structures．At last ，the cable-arch system of New Guangzhou Railway Station was used as an example to show the application of the progressive collapse-resistance design method on the long-span space structures．Keywords ：progressive collapse ；control design ；concept analysis ；compartmentation ；structural redundancy0引言结构的连续性倒塌研究并不是一个新兴课题，自1968年英国的Ronan Point 公寓楼因煤气爆炸而发生连续性倒塌事故后，国外研究人员和相关机构已经对其进行了四十多年的研究，并以三次重大的连续性倒塌事故（1968年英国的Ronan Point 公寓楼，1995年美国Alfred P．Murrah 联邦大楼，2001年美国纽约世贸大楼）为标志掀起了三次研究高潮，取得了不少研究成果，并制定了相关设计规程［1-3］。
我国在结构连续性倒塌方面的研究起步较晚，9·11事件发生之后国内学者才对其进行了广泛的研究。
以刘西拉为首的一批学者对结构在意外事件中的易损性及构件重要性的评估方法进行了一系列研究［4-6］。
同济大学马人乐、陈俊岭等对结构的二次382防御能力、钢塔的连续倒塌等进行了深入的研究［7］。
陈以一等对国内外建筑结构连续倒塌的现状进行了综述［8］。
清华大学的钱稼茹、胡晓斌对钢结构框架在连续性倒塌过程中的动力效应进行了相关研究，总结了荷载动力放大系数的影响因素［9-11］。
陆新征等人结合清华大学土木工程系开发的适用于钢筋混凝土杆系结构的纤维模型THUFIBER软件对混凝土结构的连续性倒塌进行了相关研究［12］。
贾金刚等对连续性倒塌的定义进行了讨论［13］。
湖南大学的易伟建等对钢筋混凝土框架结构进行了连续性倒塌试验，并进行了有限元数值模拟［14］。
目前，我国的建筑结构设计规范中，并没有明确的关于结构抗连续性倒塌的相关条文，仅在概念上提出“结构应具有整体稳定性，结构的局部破坏不应导致大范围倒塌”。
本文在分析结构连续倒塌定义的基础上，对提高结构抗连续倒塌性能的设计方法进行了讨论，并以新广州站索拱结构屋盖体系为例，介绍这些措施在大跨空间结构抗连续倒塌设计中的应用。
1结构连续性倒塌概念美国土木工程协会在ASCE7-05中，把连续性倒塌的定义描述为：初始的局部破坏在构件之间发生连锁反应，最终导致整体结构的倒塌或是发生与初始局部破坏不成比例的结构大范围倒塌［15］。
英国规范的定义是：在意外事件中，五层及五层以上的建筑不应发生整体倒塌或发生与初始破坏原因不成比例的局部倒塌［16］。
从上述定义可知，连续性倒塌有两个明显的特征：意外事件中整体结构发生初始局部破坏，这种破坏在杆件之间发生连锁反应，进一步扩大杆件的破坏范围；意外事件作用下，结构最终发生整体倒塌或是发生与初始局部破坏不成比例的大范围倒塌。
根据连续倒塌第一个特征，也即发生连锁反应方式的不同，可以将连续倒塌分为5个类型［17］：①薄饼型。
该类型的主要特征是局部竖向承重构件发生初始破坏，上部结构失去有效支承而坍塌坠落，重力势能转化为动能，给下部结构造成一定的冲击，导致下部竖向承重构件继续破坏，整个连续性倒塌沿着结构的竖向进行，例如9·11事件中世贸大楼的倒塌。
②拉链型。
该类型的主要特征是初始局部破坏发生后，剩余结构在内力重分布和构件突然失效所产生的动力冲击作用下不断产生新的失效构件，形成新的内力重分布，直至结构的整体倒塌或剩余结构达到某一平衡状态。
由于整个倒塌过程在内力重分布的作用下，如同拉拉链一般环环相扣，故以此命名，例如多跨连续梁桥在一跨失效后发生连续垮塌。
③多米诺骨牌型。
顾名思义，该类型多发生在含有离散单元的结构体系中，其连续性倒塌过程如同推倒多米诺骨牌一样，例如输电线路上输电塔的连续性倒塌。
④失稳型。
该类型的主要特征是作为支承的受压构件因突然事件而失稳并丧失承载能力，剩余构件由于内力重分布或是其它原因相继失效破坏，该类型主要突出受压构件的失稳破坏对整体结构抗倒塌性能的影响。
⑤混合型。
即在连续性倒塌过程中构件的力学性能表现不能完全归结为上述4类中的任何一种。
可以根据上述分类寻找有效的阻止方法，将结构的连续性倒塌控制在局部破坏的范围内，从而减少经济损失。
关于连续倒塌特征的第二点，英美两国规范在措辞上存在一定的分歧。
美国规范认为倒塌的不成比例性是指最终破坏的大小与初始破坏的大小不成比例；英国规范则认为倒塌的不成比例性是指最终破坏的大小与造成最终破坏的原因不成比例。
事实上，美国规范的定义弱化了意外事件在结构连续性倒塌过程中的作用，将意外事件直接转化为初始局部破坏，这同现在常用的变换荷载路径分析方法的思路是一致的。
根据上述讨论，结构连续性倒塌的本质可归结为：意外事件作用下，结构原有支承模式或边界条件发生变化，部分构件因丧失承载能力而退出工作，并在结构中产生一定的动力效应；剩余结构在静力及动力的双重作用下进行内力重分布，寻找新的平衡状态，这一过程中不断有新的构件因强度、稳定或变形的原因而失效；最后剩余结构达到了新的平衡状态或是结构发生了整体倒塌。
而从风险及概率论的角度出发，可将结构的连续性倒塌定义为［15，17］：P（C）=P（CL|D）P（LD|H）P（H）（1）其中：P（C）表示结构连续性倒塌的概率；P（H）表示意外事件发生的概率；P（LD|H）表示意外事件下局部破坏发生的概率；P（C|LD）表示局部破坏下结构连续性倒塌的概率。
由式（1）可知，降低结构发生连续性倒塌的概率可从三个方面入手，一是降低意外事件的发生概率P（H），二是降低意外事件下局部破坏发生的概率P（LD|H），三是降低局部破坏下结构连续性倒塌的概率P（C|LD）。
结构可能遭受的意外事件有：爆炸事故；意外撞击事故；人为的错误，包括设计失误、不合理的施工方法等。
现有的结构抗连续性倒塌设计规范中，针对前两种意外事件，提出了许多措施用于降低P（H）的大小，例如：在重要建筑周围设置隔离带，避免汽车爆炸事故的近距离发生；限制燃气在重要建筑物中的使用，避免燃气爆炸事故的发生；加强对住户以及用户的安全教育等。