新论文：考虑楼板影响的钢筋混凝土框架边柱连续倒塌试验

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Experimental investigation of RC beam-slab substructures against progressive collapse subject to an edge-column-removal scenario

Engineering Structures, Volume 149, 15 October 2017, Pages 91-103

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研究背景

1995年4月19日，美国Oklahoma市发生了一起恐怖袭击。恐怖分子在Oklahoma市的 Alfred P. Murrah联邦大厦门前引爆了一枚5000磅的汽车炸弹，造成 Alfred P. Murrah联邦大厦发生严重的连续倒塌，168人死亡，其中19名儿童（含4名婴儿）。

图片来源(wi ki pe dia)

事后调查表明，Alfred P. Murrah联邦大厦连续倒塌是由于汽车炸弹导致建筑的边柱受到严重破坏，进而引起破坏在结构内的蔓延，最后引起了连续倒塌。因此，边柱破坏引起的结构连续倒塌问题值得高度关注。

研究概述

钢筋混凝土框架结构在边柱发生失效后，受双向传力机制的影响其楼盖系统的连续倒塌行为变得更加复杂。本文设计了5个1/3缩尺的试件，包括4个梁－板子结构试件和1个纯框架梁试件。通过分析子结构力-位移关系及材料应变发展规律研究了关键设计参数（板厚、梁高以及抗震配筋）对子结构抗连续倒塌承载力的影响。

试验结果表明，考虑楼板作用后，试件在小变形阶段（梁机制）抗连续倒塌承载力提高了146%，大变形阶段（悬链线机制）承载力提高了98%。边跨梁-板子结构的抗力主要由沿边缘方向的楼板及梁提供，其中悬链线承载力主要由靠近边缘的框架梁及部分楼板提供。提高抗震设防烈度可以同时提高梁机制及悬链线机制阶段承载力；增加板内配筋能大幅提高悬链线机制承载力，但对梁机制承载力提高有限；增大梁高能有效地提高梁机制阶段的倒塌抗力，但对悬链线机制影响不明显。

试件设计

试验原型结构为一6度6层混凝土框架结构，底层层高为4200 mm，2-6层的层高为3600 mm，结构布置及试验位置如图1所示，试验装置如图2，不同试验子结构对比如图3。