参照GSA 2003[41]和DoD 2010[40]，防连续倒塌性能分析采用非线性动力拆除构件法。非线性动力拆除构件法能够同时考虑材料和几何非线性以及动力效应的影响，是目前最为准确的防连续倒塌分析方法。为了能够全面研究和评价整体结构的防连续倒塌能力，每层选取4个典型部位进行拆除构件分析，分别是角柱、长边中柱、短边中柱以及内部中柱。
参照DoD 2010，非线性动力拆除构件法的分析步骤如下：
（1）结构在重力荷载作用下达到静力平衡状态；
（2）迅速拆除目标构件（在有限元模型中瞬间“杀死”相应单元）；
（3）对结构进行非线性动力分析直至结构破坏或达到稳定状态。
在本节的研究中，参照DoD 2010的规定，认为当被拆除柱顶点的竖向位移超过与之相连的框架梁最短跨度的1/5时，结构发生连续倒塌。后续的计算结果也表明，当被拆除柱顶点的竖向位移超过与之相连的框架梁最短跨度的1/5时，变形将继续发展不收敛，结构的倒塌过程不可逆。
第1～15层的计算结果相同，即拆除各层的短边中柱均未发生连续倒塌，在拆除各层角柱、长边中柱以及内柱时均发生了连续倒塌。以第15层角柱的拆除工况为例，拆除构件前后示意图如图5-15（a）、图5-15（b）所示。被拆除柱顶点竖向位移-时间曲线如图5-15（c）所示。当竖向位移达到1m 时，结构发生连续倒塌，此后位移继续发展，不收敛，倒塌不可逆。
图5-15 15层角柱拆除工况
从各拆除工况的计算结果可以得出结论：当不考虑楼板刚度贡献时，按照我国规范下限设计的该15层RC框架-剪力墙结构防连续倒塌能力存在不足，需要进行专门的防连续倒塌设计。
5.4.2.1 设计流程
模型的防连续倒塌设计采用清华大学建议的线性静力拆除构件法。基本的设计流程如下[19]：
（1）建立结构的线弹性分析模型，从顶层到底层，逐层拆除每层4个典型部位的框架柱，每次分析仅拆除一根竖向柱。
（2）拆除构件后，对模型施加静力荷载，进线弹性静力计算。荷载效应组合值按式（5-10）确定。
式中，A 为动力放大系数，与失效竖向构件直接相连以及位于其正上方的构件取A=2.0，其他位置构件取A=1.0。
（3）计算出线性动力设计值SAd后，再乘以内力修正系数α，即可得到构件近似的非线性动力内力设计值SNd。的表达式见（5-11）：
式中，α取0.67。(www.xing528.com)
（4）设计框架梁的配筋，使得构件的抗力R≥SNd。
5.4.2.2 设计结果
通过线性静力拆除构件法进行防连续倒塌设计后框架柱的配筋没有增加，框架梁的配筋增加量如表5-5所示。表5-5中同时列出了用非线性动力拆除构件法求得的结构防连续倒塌的最低配筋需求。通过两种设计方法配筋量的对比可以评价线性静力拆除构件法的经济性。非线性动力拆除构件法是目前最为准确的设计方法，可以通过增加框架梁配筋直至结构恰好不发生连续倒塌获得防连续倒塌最低配筋需求。
表5-5 线性静力拆除构件法设计的框架梁纵筋用量对比
5.4.2.3 安全性评价
为了检验用线性静力拆除构件法设计后的结构是否具有防连续倒塌能力，对设计后的模型重新进行非线性动力拆除构件分析。计算结果表明，设计后的结构在拆除任一楼层的任一位置典型柱的工况均未发生连续倒塌。这说明，用线性静力拆除构件法对结构进行防连续倒塌设计后，该15层结构的防连续倒塌能力得到了明显提高，可以满足防连续倒塌的要求。以上分析即验证了线性静力拆除构件法用于该15层RC框架-剪力墙结构的防连续倒塌设计是安全可靠的。
5.4.2.4 经济性评价
用线性静力拆除构件法设计后框架梁的纵筋增加量约为防连续倒塌最低配筋需求增加量的2.74倍。在文献[19]中，陆新征等计算的8层RC框架结构算例，用线性静力拆除构件法设计后的框架梁纵筋变化量见表5-6。从表5-6可以看出，线性静力拆除构件法用于8层RC框架结构的防连续倒塌设计，设计后配筋增加量约为最低配筋需求增加量的1.83倍。通过比较可以知道：线性静力拆除构件法用于本文的15层RC框架-剪力墙结构的防连续倒塌设计比将其用于文献[19]中8层RC框架结构经济性稍有降低。分析经济性降低的原因，可能有以下几点：
（1）本节15层RC框架-剪力墙结构的设计接近规范下限要求，能够抵抗连续倒塌的冗余配筋量本身较少，因此在进行防连续倒塌计算时，配筋增加量较大。而文献[19]中的8层框架结构并没有按照规范下限要求设计，防连续倒塌设计后配筋量增加百分比较小。
（2）在计算荷载效应组合时，动力放大系数A 对所有被拆除柱正上方的构件均取2。当拆除底部柱时，顶部动力放大效应较底部小，统一取值A=2偏于保守。当结构层数增加时，计算结果的保守程度也会增加。
（3）在文献[19]中，内力修正系数α与延性系数μ 有关，如式（5-12）所示。
取μ=4，则有α=0.67。但是不同结构的不同防连续倒塌部位延性存在差异，若实际结构的延性较好，使得μ＞4，则防连续倒塌需求降低，相应的内力修正系数α 可取较小值，将得到更加经济的设计结果。
表5-6 线性静力拆除构件法设计的框架梁纵筋用量对比（8层RC框架模型）
本节通过建立15层RC框架-剪力墙结构的有限元模型，利用非线性动力拆除构件法研究了其防连续倒塌能力。研究表明在不考虑楼板刚度贡献条件下，按照我国规范设计的15层RC框架-剪力墙结构防连续倒塌能力存在不足，需要进行专门的防连续倒塌设计。本研究证明了清华大学所建议的线性静力拆除构件法能够安全可靠地应用于高层框架-剪力墙结构的防连续倒塌设计。
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