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（1 中國(guó)石油大學(xué)(華東)儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院， 青島 266580; 2 上海大學(xué)， 上海 200444;

 3 中國(guó)石油大學(xué)(華東)理學(xué)院， 青島 266580; 4 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院， 天津 300072）

［摘要］結(jié)構(gòu)在突發(fā)災(zāi)害作用下，通常引起局部構(gòu)件的直接破壞，并進(jìn)一步導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)破壞、倒塌。這種倒塌破壞模式稱(chēng)為連續(xù)倒塌，其破壞模式十分復(fù)雜，具有動(dòng)力性、非線(xiàn)性、不確定性等特點(diǎn)。本文應(yīng)用大型動(dòng)態(tài)數(shù)值計(jì)算模擬軟件ANSYS/LS-DYNA，模擬框架結(jié)構(gòu)的倒塌全過(guò)程。分析平面框架及空間框架結(jié)構(gòu)在倒塌過(guò)程中不同的失效模式，研究不同失效區(qū)域下的倒塌的情況及堆積范圍、應(yīng)力最大點(diǎn)等問(wèn)題的分析。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的載荷傳遞路徑以及內(nèi)力重分布的可視化，從而可以為實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的倒塌預(yù)防與控制提供一定的理論基礎(chǔ)。

［關(guān)鍵詞］連續(xù)倒塌； LS-DYNA； 數(shù)值模擬； 倒塌機(jī)理

中圖分類(lèi)號(hào)： TU311.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：  1002-848X(2016)S1-0363-04

Numerical simulation of structure progressive collapse process using LS-DYNA

Lin Hong1, Xu Kangning2, Yang Lei3, Zhu Benrui4, Li Ping1, Zhang Yu1

(1 College of Pipeline and Civil Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China；

2 Shanghai University, Shanghai 200444, China； 

3 College of Science, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China；

4 School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China)

Abstract: The structure is usually confronted with kinds of emergencies, which may cause a local component direct damage and even result in a final collapse of the overall structure. This collapse mode is called progressive collapse, showing significant dynamic property, nonlinearity, and uncertainty. In this paper, the ANSYS/LS-DANA is used to simulate the progressive collapse process of frame structure. Different collapse failure modes of plane and space frame structure are analyzed, so as to investigate the collapse state, debris area and maximum stress point. Further, through the numerical simulation, the load transferring paths and internal force redistribution process can be visualized which will be great help to avoid progressive collapse of the frame structure.

Keywords: progressive collapse； LS-DYNA； numerical simulation； collapse mechanism

作者簡(jiǎn)介： 林紅，博士，副教授，Email：linhong_ly@126.com。

*國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51209218,51509184)，青島市應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(青年專(zhuān)項(xiàng)) (14-2-4-58-jch)，中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金（15CX05003A，15CX05065A）。