近年来, 特别是2001年9月11日纽约世贸中心倒塌后,人们对各种结构在灾害和人为突发事故中,由于局部破坏而引起整体失效、甚至全部倒塌的严重事件引起紧急关注。这属于"结构易损性"问题。目前在国际上,"结构易损性"已被认为是与"结构安全储备"、"设计和施工过程安全控制"同样重要,是确保结构安全的三大因素之一。已往解决"结构易损性"的做法是根据工程经验,避免结构系统中出现"一触即溃"的命门;目前国内外在这方面尚无定量分析的方法。这项研究牵涉到对结构系统的倒塌分析和对构件拓扑关系、重要性分析上。本申请是在申请人和他的小组已进行了数年有关结构倒塌和易损性分析前期理论研究的基础上拟进一步通过实验结果分析和数字模拟技术完成(1)基于不连续位移场、考虑材料非线性的结构局部及整体破坏倒塌的动态模拟系统,和(2)建立合理的结构易损性定义、定量指标和计算方法,以便直接应用于工程实践。
近年来各种结构在灾害和人为突发事故中由于局部破坏而引起整体失效甚至全部倒塌的严重事件引起人们对结构易损性问题的紧急关注,结构易损性现已被认为是确保结构安全的三大因素之一。2006年国际工程结构的文献检索中可以明显看出,对结构易损性的研究大量增加。本项目是在完成基于不连续位移场考虑材料非线性的结构倒塌动态分析前期工作基础上,根据已进行了结构易损性探索性研究基础上进一步建立了结构易损性的定量指标和计算方法。根据原申请报告,本项目主要包括有四个部分,即(1)建立三维模型的理论工作,(2)模拟系统编制及实例验证,(3)建立钢筋混凝土构件四维破坏面,和(4)易损性计算方法理论研究。三年的研究工作基本上完成了预定计划,在一些关键点上获得了一系列可喜的成果。例如,我们完成了的集成二维模拟系统2006年9月在美国国际会议(NSC5)上受到国际同行的高度评价;又如在采用定量的方法反映结构易损性方面,我们在国际上处在领先位置。由于抗扭试验设备改造费用过高,根据本项目的同行评议专家的建议,在试验工作方面做了调整,改成主要利用国际已有的相关试验资料和三维有限元模拟。目前三维模拟系统正在进行调试。