55.如何进行结构抗连续倒塌设计?
结构连续倒塌是指结构因突发事件或严重超载而造成局部结构破坏失效，继而引起与失效破坏构件相连的构件连续破坏，最终导致相对于初始局部破坏更大范围的倒塌破坏。结构产生局部构件失效后，破坏范围可能沿水平方向和竖直方向发展，其中破坏沿竖向发展影响更为突出。当偶然因素导致局部结构破坏失效时，如果整体结构不能形成有效的多重荷载传递路径，破坏范围就可能沿水平或竖向方向蔓延，最终导致结构发生大范围的倒塌甚至整体倒塌。
高层建筑结构应具有在偶然作用发生时适宜的抗连续倒塌能力，安全等级一级的高层建筑结构应满足抗连续倒塌概念设计要求；有特殊要求时，可采用拆除构件的方法进行连续倒塌设计。
（1）抗连续倒塌概念设计
所谓连续倒塌概念设计，其主要内容包括：高层建筑结构不允许采用摩擦连接传递重力荷载，应采用构件连接传递重力荷载；应具有适宜的多余约束性、整体连续性、稳固性和延性；水平构件应具有一定的反向承载力，如连续边支座，非地震区简支梁支座顶面及连续梁、框架梁跨中支座底面应有一定数量的配筋及合适的锚固连接构造，防止偶然作用发生时，该构件产生过大破坏。
抗连续倒塌概念设计应符合下列规定：
1）应采用必要的结构连接措施，增强结构的整体性；
2）主体结构宜采用多跨规则的超静定结构；
3）结构构件应具有适宜的延性，避免剪切破坏、压溃破坏、锚固破坏、节点先于构件破坏；
4）结构构件应具有一定的反向承载力；
5）周边及边跨框架的柱距不宜过大；
6）转换结构应具有整体多重传递重力荷载途径；
7）钢筋混凝土结构梁柱宜刚接，梁板顶、底钢筋在支座处宜按受拉要求连续贯通；
8）钢结构框架梁柱宜刚接；
9）独立基础之间宜采用拉梁连接。
（2）抗连续倒塌的拆除构件方法
采用抗连续倒塌的拆除构件方法时，应逐个分别拆除结构周边柱、底层内部柱以及转换桁架腹杆等重要构件。可采用弹性静力方法分析剩余结构的内力和变形。
剩余结构构件承载力应满足式（3-14）要求：
式中 Sd——剩余结构构件效应设计值；
Rd——剩余结构构件承载力设计值；
β——效应折减系数，对中部水平构件取0.67，对其他构件取1.0。
剩余结构构件效应设计值Sd按式（3-15）计算，剩余结构基本处于弹性工作状态。
式中 SGk——永久荷载标准值产生的效应；
SQi，k——第i个竖向可变荷载标准值产生的效应；
Swk——风荷载标准值产生的效应；
ψqi——可变荷载的准永久值系数；
ψw——风荷载的准永久值系数，取0.2；
ηd——竖向荷载动力放大系数，当构件直接与被拆除竖向构件相连时取2.0，其他情况取1.0。
剩余结构构件截面承载力Rd计算时，混凝土强度可取标准值；钢材强度在正截面承载力验算时，可取标准值的1.25倍，受剪承载力验算时可取标准值。
当拆除某构件不能满足结构抗连续倒塌设计要求，意味着该构件为关键结构构件，应具有更高的要求，使其保持线弹性工作状态。此时，在该构件表面附加80kN/m2侧向偶然作用标准值，其承载力应满足下列要求：
式中 Rd——构件承载力设计值；
Sd——作用组合的效应设计值；
SGk——永久荷载标准值的效应；
SQk——活荷载标准值的效应；
ψf——活荷载频遇值系数，取ψf=0.6；
SAd——侧向偶然作用设计值的效应。
防止连续倒塌设计计算可采用二维或三维静力、线弹性或非线性结构分析。采用线弹性方法时，如构件的受弯承载力超限，则认为该处出铰，放松其转动自由度，出铰处弯矩保持不变，修正结构刚度重新进行计算分析；如构件的受剪承载力超限，则认为该构件失效，失效构件在新的模型中去掉。当某一失效构件去掉后，与该构件有关的静荷载或活荷载必须重新分配给同一层的其他构件，其他荷载如冲击力等还应分配到下一层构件中。
非线性分析只需要一次完成，当超过构件的受剪承载力或超过了构件极限时，认为构件失效，在进行分析之前将失效构件从模型中去掉。