结构中的竖向承重构件发生破坏后,水平受弯构件逐渐变为承受拉力的索,剩余结构主要通过由节点和梁组成的悬链线机制,依靠拉力和挠度形成的力矩来承担竖向荷载,悬链线作用阶段是结构抵抗连续倒塌的最后防线,也是进行结构抗倒塌设计的关键环节。本文以弱轴连接梁柱子结构为研究对象,采用备用荷载路径法对其基于悬链线机制的抗倒塌性能进行了较为系统的试验研究和数值分析,具体包括以下内容:(1)对3个不同跨度比的弱轴连接梁柱子结构进行了单调静力加载试验,得到了梁柱子结构的破坏模式、变形发展及荷载-位移曲线等结果。结果表明:弱轴连接梁柱子结构中柱失效后的破坏过程须经历三个阶段:梁机制阶段、梁机制到悬链线机制形成的过渡阶段、悬链线机制阶段;失效柱与一根梁的连接发生破坏后,梁柱子结构承载力有所降低,但依靠内力重分布以及悬链线机制对抗力的贡献,梁柱子结构的承载力会进一步提高;最终由于节点破坏引起梁与柱连接失效,梁柱子结构在大变形下发挥了很好的悬链线效应,其中短梁悬链线效应提供的抗力比长梁更显著,跨度比较大的梁柱子结构悬链线效应发挥较好。(2)利用有限元分析软件ABAQUS提供的针对金属材料连续性断裂失效模拟的延性金属失效准则模拟断裂破坏,建立了考虑材料非线性及几何非线性的有限元模型,验证了有限元模型的正确性。(3)在确定有限元模型正确的基础上,分析了跨度比、梁水平约束刚度对弱轴连接梁柱子结构抗倒塌性能的影响。结果表明:随着跨度比增大,梁柱子结构初始刚度减小,初始断裂荷载降低;初始断裂破坏与失效破坏均发生在短梁上;失效荷载受短梁长度的影响较大,跨度比小于1时,短梁的长度随跨度比变化,失效荷载与初始断裂破坏荷载相比有明显增加,跨度比大于1时,短梁的长度均为1500mm,失效荷载均比初始断裂破坏荷载增加10%左右;随着跨度比的增大,最终悬链线机制提供的抗力对总抗力的贡献明显增大,跨度比接近1时,这种增长并不明显。增大梁水平约束刚度,对跨度比较大的梁柱子结构荷载-位移曲线影响较大;适当增大梁水平约束刚度有利于发挥弱轴连接梁柱子结构的悬链线机制,但若梁水平约束刚度过大,会对发挥弱轴连接梁柱子结构悬链线机制产生不利影响。