中文摘要：

建筑物遭受恐怖爆炸袭击时，如何防止发生连续倒塌造成严重人员伤亡，是建筑结构工程师面临的重要课题。我国绝大多数公共建筑都为钢筋混凝土框架结构，开展有关提高此类建筑的安全性和防止其在遭受恐怖爆炸袭击时发生连续倒塌的科学研究显得尤为重要。钢筋混凝土框架结构能否防止竖向连续倒塌，其关键在于结构局部梁、柱失效后能否形成新的传力途径。在该研究领域国内外研究成果甚少。本项目将主要通过计算机仿真分析和钢筋混凝土框架快速内力重分布的试验研究，提出一种防止钢筋混凝土框架结构遭受爆炸袭击时发生竖向连续倒塌破坏的方法。其内容主要包括以下三方面（1）钢筋混凝土框架结构在爆炸作用下的动力响应和竖向倒塌机理；（2）钢筋混凝土框架快速内力重分布的试验与分析；（3）建立竖向连续倒塌静力分析模型和评价指标。

结论摘要：

提高建筑物抵御爆炸、撞击和人为失误等偶然荷载能力，防止发生连续倒塌造成严重人员伤亡是各国面临的重要课题之一。本课题通过模型试验、理论分析和有限元分析，系统研究了钢筋混凝土框架结构竖向连续倒塌机理、连续倒塌过程中的动力响应和框架梁内的拱效应对承载力的影响，并提出了钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌设计方法及构造措施。通过24个框架梁试验和有限元及理论分析对梁中拱效应进行了系统研究，证明拱效应可提高框架梁的极限承载力50%以上。影响框架梁中拱效应的主要因素是纵筋配筋率、跨高比和支座约束刚度，其中配筋率的影响最显著。快速加载情况下框架梁中拱效应与静载条件下相同，随加载速率提高承载力增加。通过8个1/2比例模型试验和弹塑性振动分析，研究了框架结构连续倒塌机理和动力响应。试验和分析证明其过程可用单自由度弹塑性系统在突加荷载作用下的振动模拟；钢筋混凝土框架梁在突加荷载作用下可实现塑性内力重分布，拱效应可提高其承载力，卸载时间小于0.1倍自振周期后动力响应变化很小，极限状态时动力系数小于1.1；框架梁的动力响应主要取决于其自振周期和塑性变形能力，当其延性系数大于2时峰值内力不会超过静内力的1.3倍。