混凝土结构防连续倒塌指标

上节介绍了目前国内外学者用于衡量结构整体稳固性的各类指标，其中基于结构受损前后承载力变化的指标与结构是否发生连续倒塌有着直接的联系，因而能直观反映结构的防连续倒塌能力。

基于承载力变化的指标包括了储备强度比RSR=Lintact/Ldesign、剩余或损伤强度比DSR=Ldamaged/Ldesign、剩余影响系数RIE=Ldamaged/Lintact、强度冗余系数SRE=Lintact/（Lintact-Ldamaged）等。RSR 和DSR 因为分别没有考虑受损结构和完好结构承载力，因此对整体稳固性的评估不够全面。RIE 直接计算了结构由于拆柱破坏引起的承载力降低程度，它的取值范围为0（当受损结构已经没有承载力时）到1（当受损结构和完好结构有等同的承载力时）。目前采用的多数防连续倒塌设计方法都需要用到结构的设计荷载来评估损伤结构的性能，但RIE 没有考虑设计荷载的影响，因此在实际应用时评估的效果可能不理想。SRE 同样没有考虑结构设计荷载的影响，其取值范围为1（当受损结构已经没有承载力时）到正无穷大（当受损结构和完好结构有等同的承载力时），结构在损失全部承载力和没有损失承载力之间指标取值的巨大范围可能会给对比选择设计方案带来不便。

美国学者Corey等[44]提出的RRI计算公式如下：

式中，λdamaged为损伤结构承载力与设计承载力的比值；λundamaged为完好结构承载力与设计承载力的比值。(www.xing528.com)

完好结构荷载系数λundamaged与RSR 的计算方法相同，受损结构荷载系数λdamaged与DSR的计算方法相同。通过分别将完好结构和受损结构承载力减去结构设计承载力，RRI 成了一个更加细致的量化指标。由于RRI能够综合地考虑完好结构承载力、受损结构承载力和结构设计承载力对结构整体稳固性的影响，并且其取值范围合理，易于判断结构的稳固性状态。根据式（3-24），RRI的取值范围为（-∞，1]，RRI 越大表示结构的整体稳固性越好。当RRI≤0时，表示受损结构不能满足设计荷载的需求；当RRI 取值为0到1之间时，表示损伤结构承载力超过设计荷载但小于完好结构承载力；RRI=1则表示初始破坏对结构的整体稳固性没有影响。另外，RRI 的值也非常适合通过Pushdown分析得到各个承载力来计算获得。

因此，本节采用RRI指标作为结构整体稳固性指标来评估结构防连续倒塌能力。