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1、2021大跨度建筑空间结构抗连续倒塌设计标准224668991010121414161818212223232425261总则2术语和符号2.1 术语2.2 符号3基本规定：3.1 一般规定3.2 概念设计4拆除构件法抗连续倒塌能力评估4.1 一般规定4.2 拆除构件选择4.3 计算分析4.4 能力评估5爆炸作用下抗连续倒塌设计5.1 一般规定5.2 爆炸荷毂5.3 材料动态特性5.4 构件抗爆分析5.5 直接动力法5.6 提高措施6撞击下抗连续倒塌设计6.1 一般规定6.2 撞击荷载6.3 构件抗撞击分析6.4 直接动力法Contents1 Generalprovisions12 Terms
2、andsymbols22.1 Terms22.2 Symbols43 Basicrequirements63.1 Generalrequirements63.2 Conceptualdesign84 Evaluationofresistingprogressivecollapsewithalternateloadpathmethod94.1 Generalrequirements94.2 Selectionofremovingcomponents104.3 Analysis104.4 Evaluation125 Resistingprogressivecollapsedesignforexpl
3、osion145.1 Generalrequirements145.2 Explosionload165.3 Dynamiceffectparametersofmaterials185.4 Explosionanalysisforcomponents185.5 Directdynamictime-historyanalysismethod215.6 Measuresforimprovingstructuralability226 Resistingprogressivecollapsedesignforvehicleimpact236.1 Generalrequirements236.2 Im
4、pactload246.5 提高措施267火灾下抗连续倒塌设计277.1 一般规定277.2 设计参数277.3 抗火灾连续倒塌计算297.4 提高措施298隔离与防护措施318.1 一般规定318.2 隔离阻挡装置318.3 结构构件防护装置33附录A建造和改造阶段抗连续倒塌设计34附录B封闭矩形建筑物的前墙、侧墙及屋面、后墙上的爆炸荷载参数38附录C常用建筑材料的动态力学特性44附录D高温下钢材的力学参数49本标准用词说明52引用标准名录53条文说明55应符合国家、行业和i.o.i为贯彻国家与本市有关建筑工程法律法规,避免大跨度空间结构在偶然事件中发生连续倒塌破坏减少人员伤亡及经济损失,特
5、制定本标准。1.0.2本标准适用于民用建筑中的大跨度空间结构在建造、使用或改造过程中因爆i击、火灾、施工不当等偶然事件产生的荷载与作用下的抗连匕1.0.3大跨度空间连续倒塌设讳,除应符合本标准外，尚岫规定。1.3 Impactanalysisforcomponents251.4 Directdynamictime-historyanalysismethod261.5 Measuresforimprovingstructuralability267 Resistingprogressivecollapsedesignforfire277.1 Generalrequirements277.2 De
6、signparameters277.3 Resistingprogressivecollapseanalysisforfire297.4 Measuresforimprovingstructuralability298 Isolationandprotection318.1 Generalrequirements318.2 Anti-ramdevice318.3 Protectiondeviceforstructuralcomponents33AppendixAResistingprogressivellapsedesigninnstructionandrenstructionstage34A
7、ppendixBExplosionloadparametersoffrontwall,sidewall,roofandbackwallofclosedrectangularbuilding38AppendixCDynamicstrengthincreasingcoefficientofcommonbuildingmaterials44AppendixDMechanicalpropertiesofsteelathightemperature49Explanationofwordinginthisstandard521.istofquotedstandards53Explanationofprov
8、isions552.1.9 超压OVerPreSSUre爆炸产生的压力与大气压的差值。2.1.10 动态强度增大系数dynamicincreasefactor（DIF）forstrength考虑材料强度随应变率的增大而提高的系数。2.1.11 等效静载法equivalentstaticloadmethod将动荷载简化为静荷载且通过动力系数计算构件动荷载效应的方法。2.1.12 拆除构件法alternateloadpathmethod在抗连续倒塌分析时,有选择性地拆除承重构件,然后分析剩余结构的力学响应,根据剩余结构的破坏程度评价结构发生连续倒塌的风险程度。2.1.13 改进拆除构件法impro
9、vedalternateloadpathmethod考虑爆炸对周边构件动力效应的拆除构件法,即考虑爆炸作用下拆除构件周边构件的初始速度、初始位移和初始损伤的分析方法。2.1.14 直接动力法directdynamictime-historyanalysismethod在整体tK模型中模拟撞击、爆炸、火灾、超载等偶然事件产生的作用,采用非线性动力分析方法进行全过程抗连续倒塌分析的方法。2.1.15 防撞等级ratingofbarrierimpactperformance描述隔离阻挡装置防止汽车撞击能力的等级。2.1.16 风险分析riskanalysis对建筑物或关键结构构件可能遭受的威胁（爆炸
10、、汽车撞击、非法侵入等）以及可能产生的后果（包括人员伤亡、经济损失、功能影响和社会影响等）进行分析评估。2.1.17 安全规划safetyplanning为预防可能发生的威胁或减轻威胁可能造成的后果所制定的安全管理系统和防护措施。2.1.18 隔离阻挡装置anti-ramdevice用于阻抗车辆撞击的建筑防护结构。2术语和符号2.1 术语2.1.1 偶然事件accidentalevents在建筑结构建造阶段、使用阶段、加固改造阶段不一定发生，而一旦发生,可能引起建筑结构严重破坏甚至倒塌的事件。2.1.2 偶然荷载accidentalload在结构设计使用年限内不一定出现而一旦出现，其量值很大,
11、且持续时间很短的荷载。2.1.3 连续倒塌progressivecollapse因单个构件或局部结构破坏,继而引起其他构件的连续破坏,最终导致与初始局部破坏不成比例的结构破坏。2.1.4 失效lossofload-carryingcapacity杆件、节点或支座等结构部件因发生失稳、强度破坏或超过允许变形,不能继续承载而退出工作的状态。2.1.5 关键构件keystructuralcomponent失效后可能引发结构严重破坏或连续倒塌的结构构件。2.1.6 剩余结构remainingstructure利用拆除构件法进行抗连续倒塌分析时,去除选定的构件以后,剩余的结构部分。2.1.7 撞击荷载i
12、mpactload汽车等快速移动大质量物体撞击建筑时产生的冲击力。2.1.8 爆炸荷载blastload炸药爆炸后形成的冲击波对建筑的动力作用。2SGk永久荷载效应标准值；Sk雪荷载标准值；SLGk按可变荷载标准值计算的荷载效应;Sm作用效应组合的设计值；SQk活荷载标准值的效应；SQGk爆炸荷载效应标准值；S11c火灾下结构的温度作用效应标准值;Swk风荷载效应标准值；t时间(s)；Eo正压作用黑典(三);力被拆除构件由失或时间(三)；5动力荷载向量时程作用时间0)；M撞击作用时间(三)；P撞击物的速度(ms)；t楼面或鹿面而荷载的频遇值系数i；q楼面或侬面活荷载的准永久值系数；楼面可翻载频
13、遇值系数；qr屋面可窣荷载频遇值系数；3S雪荷载?稣久值系数；ON竖向荷载动癞头卷起Llj/0结构抗火重要性赢/DIF材料动态强度增大系数；/G永久荷载分项系数；r一可变荷载分项系数；/QG爆炸荷载分项系数；Xs1F材料强度调整系数；允许延性比；0构件的基本频率(1/s)。2.2符号A撞击物体的接触面积Im?)；E撞击物体的等效弹性模量(kNr112);九一材料动态强度；/.材料强度标准值；Gk永久荷载标准值；k撞击物与结构之间的等效刚度(kN/m)；Kd构件的受弯动力系数；Ks构件的剪力动力系数；1.撞击物体的长度(m)；1.c荷载组合的设计值；m撞击物的总质量(t);P物体撞击结构产生的等
14、效撞击荷载(kN)；P各楼面的永久荷载标准值与可变荷载标准值之和；P0作用于构件的超压峰值(kPa)；p原结构重力荷载产生的被拆除构件端点结构整体坐标下的内力向量；p作用在剩余结构与被拆除构件的连接节点的动力荷载向量时程；QES用于构件变形计算的均布等效静荷载标准值(kPa);QuC楼面可变荷载标准值；QRk屋面可变荷载标准值；Qs用于构件剪力计算的均布等效静荷载标准值(kPa);Rd构件承载力设计值；S荷载效应组合的设计值；SM侧向偶然作用效应设计值；Sd荷载组合的效应设计值；构件和分析方法。3.1.6 大跨度空间结构的抗连续倒塌设计,可考虑恒荷载、活荷载、风荷载和偶然荷载参与组合,对应的荷
15、载组合系数应根据现行国家标准建筑结构可靠性设计统一标准GB50068、建筑结构荷载规范GB50009的相关规定进行选取。3.1.7 大跨度空间结构的抗连续倒塌分析,可采用拆除构件法或直接动力分析法。3.1.8 大跨度空间结构抗连续倒塌分析,宜考虑几何非线性效应;当采用非线性动力分析方法时,宜同时考虑几何非线性和材料非线性效应。3.1.9 当采用非线性动力方法进行大跨度空间结构抗连续倒塌分析时,宜采用荷载的标准组合,并采用材料强度标准值对构件进行强度校核。3.1.10 为避免发生偶然事件时建筑结构发生连续倒塌破坏,应采取措施防止建筑结构遭受偶然事件或减小偶然事件对建筑结构的影响,同时应通过抗连续
16、倒塌设计,使建筑结构具有抗连续倒塌能力。3.1.11 防止建筑结构遭受偶然事件或减小偶然事件对建筑结构的影响,可采取避让、隔离、控制等措施。3.1.12 大跨度空间结构的建造、改造和拆除,在编制施工方案时应开展抗连续倒塌设计,可根据本标准附录A进行。3.1.13 可采取以下措施降低结构发生连续倒塌的可能性：1对关键构件进行保护与隔离,避免偶然事件的发生或降低其可能性。2对关键构件进行加强,降低其失效的可能性。3调整结构布置,降低结构因构件失效发生连续倒塌的可能性。3基本规定3.1 一般规定3.1.1 大跨度空间结构在建造阶段、使用阶段、改造阶段均宜进行抗连续倒塌设计。3.1.2 大跨度空间结构
17、的抗连续倒塌设计,应以结构概念设计为主、抗连续倒塌分析为辅助手段,结合运营管理采取必要的隔离与防护措施。3.1.3 大跨度空间结构抗连续倒塌设计宜包括以下内容：1风险分析,确定可能的危险源及影响到的结构构件。2结构体系和构造设计。3关键构件判别与剩余结构抗倒塌性能分析。4偶然荷载作用下构件强度及其防护设计。5必要的建筑隔离阻挡装置设计。3.1.4 大跨度建筑空间结构按照抗连续倒塌重要性可分为三级。一级:特别重要建筑,屋面坍塌将导致极大的人员伤亡或重大社会不良影响,建筑使用功能不能中断。二级:重要建筑,人员密集型或屋面坍塌将导致人员伤亡或社会不良影响,一旦发生局部构件失效,建筑使用功能需要尽快恢
18、复。三级:一般建筑,非人员密集型或屋面倒塌一般不会造成人员伤亡,社会影响较小。3.1.5 大跨度空间结构抗连续倒塌设计时,应根据建筑重要性分类和可能发生的偶然事件类型,选择合适的偶然荷载工况、目标64拆除构件法抗连续倒塌能力评估4.1 一般规定4.1.1 当不考虑直接遭受外力或作用的首根或首批构件的失效过程时,可采用拆除狗图;法进行大跨度空间结构的抗连续倒塌分析评估。变金、4.1.2 采用拆除构件法对大跨度空间卓构在偶然事件中的抗连续倒塌能力进行计算评估时,可采取以步骤：1根据风险分析结果初步确定需要拆除的构件。2逐个拆除被选福的构件,对拆除构件后的剩余结构进行抗连续倒塌计算。3根据剩余曲号构
19、件白g内力、变形、感性发展水平,按本标准第4.4节的规定判科缄囱显否满足抗连续倒塌设计要求。4当第3步的速便结竦不能满足要求时,可直接对结构或构件进行调整后再次计.：至满足要求；也可对拆除的构件进行加强或采用直接动力分析法进行全过程抗连续倒塌分析,再次评估后采取针对性措施。4.1.3 拆除构件后的剩余结构的抗连续倒塌计算,可根据结构体系特点选用静力弹性、静力弹塑性或动力弹蟹性分析方法。4.1.4 抗连续倒塌分析时,计算模型的几何尺寸、计算参数、边界条件等,应根据结构实际情况确定,各种假定和简化应符合偶然事件发生时结构的实际工作状况。4.1.5 采用拆除构件法进行抗连续倒塌分析时,应根据被拆除构
20、件的失效特征考虑其对剩余结构可能产生的反向作用。3.2概念设计3.2.1 大跨度空间结构宜选用冗余度高的结构体系,且应满足以下基本要求：1具有较好整体稳固性。2具备多条传力路径。3具有承受偶然荷载的能力和传递偶然荷载的途径。4关键受力部位应具有较多的冗余约束。5结构构件宜有足够的塑性变形能力。6对防止结构倒塌起关键作用的构件、连接及支座应具有足够的承载力。7下部支撑结构应有较多的冗余度及备用传力途径。3.2.2 大跨度空间结构的连接宜满足以下要求：1宜采用塑性破坏模式的连接节点,应避免节点发生脆性破坏。2当采用半刚性连接节点时,应在设计分析模型中考虑节点刚度对结构变形和极限承载能力的影响，且应
21、避免节点失效引起结构的连续倒塌。3.2.3 大跨度空间结构的支座应满足以下要求：1承载力应具备一定的安全储备。2对于重要的承压型支座,应同时具备一定的抗拉承载力；当采用只能承受压力的支座时,应有支座受拉时的应对措施。3可滑移支座设计应预留足够的可滑动距离,并设置可靠的限位装置或防跌落装置。2在拆除构件的剩余结构上分步施加楼面（屋面）重力荷载以及水平荷载进行结构计算。4.3.3采用动力弹塑性方法进行抗连续倒塌计算时,应符合下列规定：1通过动力荷载向量作用过程模拟直接考虑动力效应。2采用剩余结构的阻尼。3时程分析的积分步长应满足计算精度的要求。4.3.4 采用动力弹塑性方法进行抗连续倒塌计算时,剩
22、余结构作用的动力荷载向量时程可按下列规定确定：1作用点为剩余结构与被拆除构件的连接节点。2作用方向与原结构重力荷载产生的被拆除构件端点内力设计值向量的方向相反。3荷载向量时程可按下式确定：p(t)=(l 一 tt)O(0z Q(z z )(4.3.4)式中：Pa）作用在剩余结构与被拆除构件的连接节点的动力荷载向量时程；Ps原结构重力荷载产生的被拆除构件端点结构整体坐标下的内力向量；t时间；G被拆除构件的失效时间，即动力荷载向量由九减至0的时间,不大于O1T,T1为剩余结构的基本周期；t2动力荷载向盘时程作用时间,通过试算确定,可计算到结构响应基本趋于稳定。4.3.5 采用动力弹费性方法进行抗连
23、续倒塌分析时,应首先采用静力方法在原结构上分步施加重力荷载与水平荷载的组合,在此受力状态下采用动力弹塑性方法模拟杆件失效后剩余结构的响应。114.2 拆除构件选择4.2.1 采用拆除构件法进行大跨度空间结构抗连续倒塌设计时,宜选择经初步风险分析判断得到的关键构件。4.2.2 大跨度空间钢结构可选择下列构件作为被拆除构件：1下部支撑结构的角柱、中柱等承重构件。2屋盖结构靠近支座的构件、受力较大的构件或特殊节点。3代表性支座。4.2.3 当偶然事件较为明确时,也可根据以下原则确定被拆除构件：1根据建筑内的可燃物数量、燃烧速率及蔓延可能性结合标准升温曲线确定,也可取为耐火时间要求较高的构件。2根据爆
24、炸可能发生位置和构件抗爆炸分析的结果确定。3根据交通流线规划情况对汽车可能到达的位置进行判断后确定。4.3 计算分析4.3.1 抗连续倒塌分析应建立三维有限元模型。材料模型根据不同方法,应符合如下要求：1采用静力弹性方法时，可采用考虑线弹性材料的计算模型。2采用静力弹塑性方法或动力弹塑性方法时,应建立考虑材料非线性的应力-应变模型或构件非线性力-变形模型。4.3.2 采用静力方法进行抗连续倒塌计算时,荷载施加应符合如下要求：1通过等效方法考虑动力效应的放大,可对相关影响区域的重力荷载乘以动力系数后再进行效应计算。-10SGk永久荷载效应标准值；SQk活荷载标准值的效应；SAd侧向偶然作用效应设
25、计值。4.4能力评估4.4.1 采用静力弹性方法进行大跨度空间结构抗连续倒塌计算时,通过验算剩余结构构件的承载力来评估结构体系的抗连续倒塌能力。4.4.2 采用弹塑性分析方法进行结构抗连续倒塌计算时,结构倒塌失效判断标准如下：1侧向失效。主要竖向构件侧向位移角超过限值:框架柱为1/30,排架柱为1/20,剪力墙为l70o2竖向失效。屋盖竖向变形与跨度的比值超过限值，且超过区域的面积比例达到30%以上:单层网壳和格构式拱结构为1/150,网架为1/120,立体桁架为l604.4.3 构件的失效可采用以下判别标准：1水平构件：钢梁的塑性转角超过MaX（I/50,跨高比/200）;钢筋混凝土梁塑性转
26、角超过1/25；竖向变形呈发散趋势或影响安全使用。2竖向构件:失稳;压弯破坏的混凝土构件混凝土压应变超过极限应变,或钢筋拉应变超过12倍屈服应变;钢构件塑性应变超过12倍屈服应变。4.4.4 当拆除某支撑构件不能满足结构抗连续倒塌设计要求时应调整方案或采取加强防护措施。当采用加强措施时,可在该构件表面附加80kN侧向偶然作用设计值,此时其承载力应满足下列公式要求：Sd =SGk +0.6Sqk + SAd(4.4.4-1)(4.4.4-2)式中：Rd构件承载力设计值；Sd荷载组合的效应设计值;125.1.4 对于抗连续倒塌重要性为一级的大跨度空间结构,宜采用直接动力法全过程模拟爆炸作用和结构动
27、力响应。5.1.5 改进的拆除构件法分析步骤如下：1建立结构的有限元模型。2对结构施加本标准第5.1.6条规定的荷载,并使结构达到静力平衡。3确定炸药起爆位置和爆炸当量。4确定要移除的目标构件，以及作用在移除构件周围构件上的爆炸荷载。5通过构件抗爆分析,确定移除构件周围构件的初始损伤。6移除目标构件，同时对周围构件施加初始速度和初始位移,对构件损伤区域的材料属性进行修正。7继续按常规的拆除构件法进行分析。采用拆除构件法或改进拆除构件法进行结构抗连续倒塌分析时,荷载组合的设计值应按下式计算：1.C+WqlQlr+eQRQRk或%sSt)+0.0022P(5.1.6)式中：Le荷载组合的设计值；Z
28、g永久荷载的分项系数,当其效应对结构不利时可取1.3,有利时可取0.9；QL楼面可变荷载频遇值系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定取值；qr屋面可变荷载频遇值系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定取值；qs雪荷载准永久值系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定取值；Gk永久荷载标准值；QLk楼面可变荷载标准值；5爆炸作用下抗连续倒塌设计1.1.1 一般规定5.1.1 符合下列条件之一的大跨度空间结构应进行抗爆炸连续倒塌设计：1抗连续倒塌重要性等级为一级。2抗连续倒塌重要性等级为二级且爆炸危险性较大。1.1.2 抗爆炸倒塌设计可按
29、下列步骤进行：1通过爆炸风险分析确定抗爆目标构件和设计爆炸荷载。2对目标构件进行抗爆分析,如构件不失效,可判断结构满足抗爆炸倒塌设计;否则,可按第3步进行结构抗连续倒塌分析,或按第4步重新进行抗爆炸倒塌设计。3采用拆除构件法、改进的拆除构件法或直接动力法进行结构抗连续倒塌分析,如满足抗爆炸倒塌设计要求，则结束；否则,按第4步重新进行抗爆炸倒塌设计。4通过提升防爆措施、调整结构布置、加强构件等方式提高建筑防爆能力,重新进行抗爆炸倒塌设计。1.1.3 大跨度空间结构抗爆炸倒塌分析可采用拆除构件法、改进的拆除构件法或直接动力法。当爆炸对失效构件周边构件可能产生较严重影响时,可采用改进的拆除构件法或直
30、接动力法进行抗连续倒塌分析。当采用改进的拆除构件法时,应首先施加结构初始条件和构件初始损伤以模拟爆炸荷载对周边构件影响,再在此基础上进行拆除构件法分析。1.。一前墙长度(m)；B。一恻里长度中)；H。一建筑高度GnhPff一前墙正压作用超压峰值(kPa)；Q一前墙正压作用第束时间(s)；Prefl墙和屋面正压作用超压峰值(kPa)“ri一侧墙和雇前正斐作用升乐时间(s);/侧墙和屋面正压作用结束时间(三)；Prb一后墙正压作Jl诵浸曳值楙)山小后墙正压作用开始时间；/吨一后墙正压作用升压时间(三)“由一后墙正压作用结束时间(三)图5.2.3封闭矩形建筑物上的爆炸荷载5.2.4当满足以下条件时,
31、宜采用试验或数值方法确定作用于构件的爆炸荷载：1爆炸物周边情况复杂。2爆炸冲击波受障碍物阻挡后发生不规则反射或折射。3近距离爆炸。4接触爆炸。QWt屋面可变荷载标准值；Sk雪荷载标准值；QN竖向荷载动力放大系数(当采用线性静力法时,对拆除构件相连跨且位于拆除构件以上楼层的构件取2.0,其他位置构件取1.0；采用非线性静力法时,对拆除构件相连跨且位于拆除构件以上楼层的钢结构构件取L35,混凝土框架结构构件取1.5,混凝土剪力墙结构构件取2.0,其他位置构件取1.0；当采用非线性动力法和改进拆除构件法时,所有构件均取1.0)；P各楼面的永久荷载标准值与可变荷载标准值之和。1.1.1 荷载5.2.1
32、 设计爆炸荷载的当量和爆炸位置,应根据建筑所在地社会环境、爆炸物管控制度、建筑及周边环境、建筑功能布局、防爆减爆措施等情况,通过爆炸风险分析确定。5.2.2 爆炸荷载应按三硝基甲苯(TNT)炸药爆炸产生的冲击波效应进行计算。其他炸药种类应换算成等效TNT当量。5.2.3 对于非近距离室外爆炸,作用在封闭矩形建筑物的前墙、侧墙及屋面、后墙上的爆炸荷载,其正压作用按图5.2.3所示的规律变化,结构抗爆分析时可不考虑其负压作用。相关取值见本标准附录B。5.4.3 构件抗爆分析时,荷载效应组合应按下式计算:三qgSqgc4/cGk-*lgSLGk(5.4.3)1-1式中：S荷载效应组合的设计值；7qg
33、爆炸荷载分项系数,取1.0;SMk爆炸荷载效应标准值；g永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时取1.0,有利时取0.9；SGk按永久荷载标准值计算的荷载效应；九G可变荷载分项系数,第1个可变荷载取频遇值系数,其余可变荷载取准永久值系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009规定取值；Sg按可变荷载标准值计算的荷载效应,风荷载不参加组合。5.4.4 采用等效静载法计算构件变形和剪力时,作用于构件的爆炸作用分别按式(5.4.4-D和式(5.4.4-2)将图5.2.3确定的超压峰值简化为均布静荷载;构件材料参数采用动态强度和动态弹性模量。QES=KdPO(5.4.4-1)QS=KSPo(5.4
34、.4-2)-I-1Kd=+M：(5.4.4-3)W02W(l+-)J式中：QES用于构件变形计算的均布等效静荷载标准值(kPa)?Qs用于构件剪力计算的均布等效静荷载标准值(kPa)；5.3 材料动态特性5.3.1 在爆炸作用下材料的动态强度应按下列式计算：fa=/sif/d!f/(5.3.1)其中，/d材料动态强度；材料强度标准值；/SIE材料强度调整系数,按本标准表C.0.1确定；ywp材料动态强度增大系数，按本标准表C0.2-l表C.0.2-3确定。5.3.2 混凝土动态弹性模量取静态弹性模量的1.2倍,钢筋、钢材动态弹性模量取静态弹性模量。5.3.3 采用数值模拟方法进行构件或结构抗爆
35、分析时,应采用材料动态本构模型,材料强度调整系数取LOo1混凝土的动态本构模型可采用考虑应变率效应、损伤效应、应变强化和软化的本构模型。2钢筋和钢材的动态本构模型可采用双线性随动强化模型,或采用考虑应变率效应和损伤效应的本构模型。5.3.4 采用数值模拟方法进行构件或结构抗爆分析时,混凝土、钢筋和钢材的动态强度增大系数可按本标准附录第C0.3C.0.6条确定。5.4 构件抗爆分析5.4.1 结构构件抗爆分析应包括抗剪承载力验算和变形验算。5.4.2 构件抗爆分析可采用等效静载法或非线性动力分析法;近距离爆炸或接触爆炸时,应采用试验法或非线性动力分析法。表5.4.6结构构件的允许变形值结构构件允
36、许变形允许变形值钢筋混凝土柱、钢筋混凝土墙(平面外)弹塑性转角82(O.O35rad)延性比Ua4钢筋混凝土梁弹塑性转角EG4*(0.07rad)延性比8钢筋混凝土板弹圈性转角68(0,14rad)延性比Qa16钢柱弹组性转角02(O.O35rad)延性比W8钢梁弹矍性转角M8*(0.14rad)延性比Wj205.5 直接动力法5.5.1 结构分析应按本标准第5.3.3条采用材料的动态本构模型,阻尼比可按构件材料取值：钢筋混凝土构件。.05,钢构件0.02,型钢混凝土构件0.035。：永久荷载和可变荷载融合的设计:值应按下式计算：1.c=7gGi1+olQuc+max“QRQRk，少Sk)(5
37、.5.2)式中：Lc荷载组合的设计值；yG永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时可取1.3,有利时可取0.9；ql,qr，qs楼面可变荷载频遇值系数、屋面可变荷载频遇值系数、雪荷载准永久值系数,均按现行国家标准建筑结构荷载规范XB50009规定采用；Gk永久荷载标准值；QMt楼面可变荷载标准值；Kd构件的受弯动力系数；KS构件的剪力动力系数,按图5.4.4确定；PO-作用于构件的超压峰值(kPa)；0构件的基本频率(ls);to正压作用时间(s),前墙取,侧墙和屋面取Q,后墙取心-。；OJ允许延性比,按本标准第5.4.6条确定。Klr-正向剪力动力系数；Kr一负向剪力动力系数图5.4.4剪力
38、动力系数5.4.5 采用数值模拟方法进行构件抗爆分析时,爆炸作用可按本标准第5.2.3条或第5.2.4条确定,构件材料宜按本标准第5.3.3条采用动态本构模型。5.4.6 结构构件的变形超过表5.4.6规定的允许弹塑性转角或允许延性比,可认为结构构件失效。6撞击下抗连续倒塌设计6.1 一般规定6.1.1 同时符合下列条件的大跨度空间结构,应进行撞击下的抗连续倒塌设计：1抗连续倒塌重要性等级为一级、二级。2承重构件暴露于车辆可撞击范围。6.1.2 大跨度空间结构的抗撞击倒塌设计,应进行风险分析和安全规划设计,减少汽车撞击发生的概率。6.2 .3撞击下抗连续倒塌设计可按下列步骤进行：1通过风险分析
39、撞击发生的可能位置和撞击路线、撞击角度,确定撞击荷载和抗撞击构件。2根据结构体系和撞击荷载特征,选择合适的分析方法。当撞击力对结构整体可能产生较大破坏或变形时,进入第5步,否则进入第3步。3采用拆除构件法进行抗连续倒崩分析,如果结构整体安全，则抗撞击倒塌设计结束;如果存在连续倒塌的危险，则进入下一步骤,对可能失效的构件进行抗撞击能力分析,或提出相应的隔离、保护措施。4计算汽车撞击荷载的大小、位置和作用方向,对可能失效构件进行抗撞击分析。如果构件不失效,则结构满足抗撞击倒塌设计要求;如果构件失效,则对失效构件进行重新设计或采取其他技术和管理措施。5采用直接动力法进行全过程抗撞击倒塌分析。23QR
40、k屋面可变荷载标准值；Sk雪荷载标准值。5.5.3直接动力法可按下列步骤进行：1假定结构为刚体，建立炸药、空气和刚体结构的数值模型。2模拟爆炸冲击波的传播过程,确定作用于刚体结构的爆炸荷载。3建立结构的数值模型,按本标准第5.5.2条施加荷载。4对结构施加爆炸荷载,进行动力分析。5根据分析结果判断结构是否发生连续倒塌。5.6提高措施5.6.1 应从减小爆炸威胁和加强结构抗爆能力两个方面提高大跨空间结构的抗爆炸连续倒塌能力。5.6.2 可采取下列措施减小爆炸对结构的威胁：1加强安检措施,增大建筑防护安全距离。2设置隔离阻挡装置,阻止爆炸物靠近关键结构构件。3设置防爆墙等防护设施,避免关键结构构件
41、直接承受爆炸作用。5.6.3 可采取下列措施提高结构抗爆能力：1增加结构替代传力路径,形成冗余度高的结构形式。2优化结构布置或增强连接性能,提高结构整体性。3通过外包钢板、改进截面设计等措施提高关键构件的抗爆性能。4通过减小构件迎爆面、设置吸能缓冲层等减爆措施,降低关键构件承受的爆炸荷载。6.2.3撞击荷载可采用下式进行简化计算:(6.2.3-1)(6.2.3-2)(6.2.3-3)Pmvi=JmIkk=EAL其中：P物体撞击结构产生的等效撞击荷载(kN)；0撞击物的速度(m/s)；k撞击物与结构之间的等效刚度(kN/m)；m撞击物的总质量(t);M撞击作用时间(s)。E撞击物体的等效弹性模量
42、(kN)；A撞击物体的接触面积(m/居1.撞击物体的长度(m)。6.2.4当撞击荷载较大或被撞击处结构刚度较弱时,在计算撞击荷载时应考虑被撞击部位的结构刚度以及塘击发生处构件的塑性变形。被撞击处的结构刚度应根据相关专业数据或试验等研究确定。6.3构件抗撞击分析6.3.1 结构构件抗撞击分析应包括抗弯承载力、抗剪承载力和变形验算。6.3.2 可以把目标构件单独建模进行抗撞击分析,但边界与荷载条件应与其在整体结构中的情况一致。6.3.3 构件抗撞击分析可采用等效静载法或非线性动力分析法。采用等效静载法,应按本标准第4章抗倒塌验算的相关公式计算;对于大吨位汽车撞击或高速撞击,应采用非线性动力分析法或
43、试验验证法。6.3.4 采用非线性动力分析方法时,作用于构件的撞击动力按本256根据分析结果进行抗连续倒塌能力评估,并提出优化措施。6.1.4大跨空间结构的抗撞击倒塌设计应采取的一般原则：1应包括构件抗撞击设计和结构抗撞击连续倒塌设计。2可选取与基础直接连接或支座底面标高小于1.5m的构件进行抗撞击分析。3可采用等效静力荷载或直接动力荷载进行构件的抗撞击能力分析。4根据可能的汽车类型、撞击速度、撞击方向等因素,确定撞击荷载的大小。5根据撞击荷载和结构特性选择撞击分析方法。6根据分析结果,对构件重要性进行分类,并采取相应的技术和管理措施。6.1.5 采用等效静力荷载进行汽车撞击倒塌分析时,动力放
44、大系数可取2.06.1.6 抗撞击分析时,应分别独立考虑正向撞击和侧向撞击两种工况。6.1.7 汽车撞击作用下的结构抗连续倒塌分析,可采用线性静力分析方法、非线性静力分析方法或非线性动力分析方法。6.2撞击荷载6.2.1 应根据撞击高度、总质量、撞击速度、撞击角度等因素确定汽车撞击荷载。6.2.2 对普通轿车和卡车,可根据表6.2.2选用撞击荷载标准值。表6.2.2汽车撞击荷载的标准值序号汽车类型正向撞击荷毂(kN)侧向撞击荷载(kN)检击力作用位置(m)1普通轿车5025路面以上0.52卡车1500750路面以上O.51.57火灾下抗连续倒塌设计7.1 一般规定7.1.1 符合下列条件之一的
45、大跨度空间结构应进行抗火灾连续倒塌设计：1火灾危险性较大。2抗连续倒塌重要性等级为一级、二级。7.1.2 抗火灾连续倒塌设计的目标为:火灾时,在设计要求的耐火极限内,结构不发生连续倒塌。7.1.3 大跨度建筑结构的抗火灾连续倒塌设计可以采用拆除构件法和全过程分析法，当采用拆除构件法时,剩余结构的荷载动力放大系数可取LOe7.2 设计参数7.2.1 大跨度建筑结构抗火灾连续倒塌设计时的设计火灾场景可按以下原则选取：1建筑空间不符合大空间的特性时,采用标准火灾。2建筑空间符合大空间特性时,采用考虑建筑内可燃物数量与燃烧特性、空间几何特性和建筑物理特性的设计火灾场景。7.2.2火灾作用的范围可按以下原则选取：1大跨度建筑内的
