3.12 抗连续倒塌设计基本要求

3.12.1 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。我国现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068对偶然设计状态均有定性规定。在GB 50153中规定，“当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌”。
在GB 50068中规定，“对偶然状况，建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计：1)按作用效应的偶然组合进行设计或采取保护措施，使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力；2)允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏，但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度”。
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者竖直方向蔓延，最终导致结构发生大范围的倒塌甚至是整体倒塌。
结构连续倒塌事故在国内外并不罕见，英国Ronan Point公寓煤气爆炸倒塌，美国AlfredP.Murrah联邦大楼、WTC世贸大楼倒塌，我国湖南衡阳大厦特大火灾后倒塌，法国戴高乐机场候机厅倒塌等都是比较典型的结构连续倒塌事故。每一次事故都造成了重大人员伤亡和财产损失，给地区乃至整个国家都造成了严重的负面影响。进行必要的结构抗连续倒塌设计，当偶然事件发生时，将能有效控制结构破坏范围。
结构抗连续倒塌设计在欧美多个国家得到了广泛关注，英国、美国、加拿大、瑞典等国颁布了相关的设计规范和标准。比较有代表性的有美国General Services Administration(GSA)《新联邦大楼与现代主要工程抗连续倒塌分析与设计指南》(Progressive Collapse Analysis and Design Guidelines for New Federal Office Buildings and Major Modernization Project)，美国国防部UFC(Unified Facilities Criteria 2005)《建筑抗连续倒塌设计》(Design of Buildings to Resist Progressive Collapse)，以及英国有关规范对结构抗连续倒塌设计的规定等。
本条规定安全等级为一级时，应满足抗连续倒塌概念设计的要求；安全等级一级且有特殊要求时，可采用拆除构件方法进行抗连续倒塌设计。这是结构抗连续倒塌的基本要求。
3.12.2 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，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能力，如连续梁边支座、非地震区简支梁支座顶面及连续梁、框架梁梁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。
3.12.3 本条拆除构件设计方法主要引自美国、英国有关规范的规定。关于效应折减系数β，主要是考虑偶然作用发生后，结构进入弹塑性内力重分布，对中部水平构件有一定的卸载效应。
3.12.4 本条假定拆除构件后，剩余主体结构基本处于线弹性工作状态，以简化计算，便于工程应用。
3.12.6 本条依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的相关规定，并参考了美国国防部制定的《建筑物最低反恐怖主义标准》(UFC4-010-01)。
当拆除某构件后结构不能满足抗连续倒塌设计要求，意味着该构件十分重要(可称之为关键结构构件)，应具有更高的要求，希望其保持线弹性工作状态。此时，在该构件表面附加规定的侧向偶然作用，进行整体结构计算，复核该构件满足截面设计承载力要求。公式(3.12.6-2)中，活荷载采用频遇值，近似取频遇值系数为0.6。