升降溫模式對鋼框架結構受力特性影響研究.pdf

1、隨著建筑行業(yè)逐漸向環(huán)保，輕量化和便捷化方向發(fā)展，鋼結構以及型鋼混凝土結構大量應用于工業(yè)和民用建筑當中。由于鋼材耐火性差這一局限性，使得結構發(fā)生火災后穩(wěn)定性得不到保障，從而鋼結構的抗火設計成為結構安全評估的重要工作。上個世紀90年代，鋼結構火災造成的慘重損失引起學者們廣泛關注，編制鋼結構抗火設計規(guī)范成為各國重要任務，學者們開始對鋼材在高溫下的各項性能進行系統(tǒng)的研究，但更多的是對獨立構件的耐火性能進行試驗分析，而在試驗中總結出的抗火設計方法

2、在實際中作用并不是很明顯，于是學者們又將重心從試驗方法轉(zhuǎn)到計算方法，但是還是基于獨立構件。以上兩種途徑得到方法都是保證獨立構件在火災中有足夠的富余來保證整體結構的穩(wěn)定性。隨著更多的火災案例和數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，種種現(xiàn)象用以往的設計方法無法解釋，研究人員發(fā)現(xiàn)基于脫離整體的獨立構件得到的方法與實際火災情況有很大差距，于是近幾年來鋼結構抗火研究更多的是建立在整體結構上。本文基于前人的研究并利用數(shù)值模擬軟件進行了以下工作：
　?。?）研究國內(nèi)外鋼

3、結構研究歷史和研究現(xiàn)狀，利用更便捷的，更貼近現(xiàn)實情況的計算理論進行溫度場計算。
　?。?）基于“約束鋼梁”建立了H形的子結構，針對前人對梁柱節(jié)點局部受火的方位不同以及多種溫度路徑情況下的應力-應變研究不足，設計了三個受火面，四種不同溫度路徑，得到各個工況下變形情況以及梁端軸力等變化規(guī)律。
　　（3）針對之前的研究對火災中結構鋼的升溫情況考慮不足，以及橫向荷載火災中結構的影響，建立了兩榀兩跨的模型，分別模擬了不同大小的單側和雙

4、側水平力在兩種降溫模式下結構的受力和變形。
　　（4）目前國內(nèi)外的抗火設計規(guī)范還沿用以前基于單獨構件研究分析得出的。本文為研究不同房間著火和不同降溫路徑對臨近房間和整體結構的影響，建立三榀三跨三層鋼結構全尺寸實體模型。通過軟件耦合計算分析，得到不同工況下的結構變形和內(nèi)力變化情況并驗證了懸鏈線效應主要跟梁端約束有關等理論。比較了不同降溫對整體結構的穩(wěn)定性的影響。
　　針對前人以上研究的不足，本文合理建立模型，利用接近實際的本構