不同火災場景下鋼結構倒塌過程研究.pdf

1、由于國家大力推動發(fā)展鋼結構建筑，所以現(xiàn)在越來越多的建筑中使用鋼結構。但是目前由于意外事故（例如火災、爆炸等）而導致的鋼結構連續(xù)倒塌事故越來越頻繁，所以鋼結構倒塌問題越來越受到國內外研究者的高度重視。延性好，塑性變形能力強是鋼結構的優(yōu)點，但鋼結構耐火性能極差，其彈性模量和強度等基本力學性能指標在火災下迅速下降，從而容易使在短時間內發(fā)生結構連續(xù)倒塌，造成嚴重災害。
　　本文首先闡述了國內外對鋼結構在火災作用下連續(xù)倒塌的研究成果和設計方

2、法，并總結分析了建筑物受火的發(fā)展過程及火災下鋼結構的物理性能和受力性能，在此基礎上，采用有限單元生死法，并同時考慮結構幾何非線性，材料非線性，狀態(tài)非線性對模型的綜合影響，模擬了結構在標準升溫曲線下從受火到結構倒塌的全過程。著重對以下內容進行了研究：
　?。?）本文采用火災作用下鋼結構連續(xù)倒塌全過程分析法，建立了相關數(shù)值模型，模擬了鋼結構在房間受火后房間構件在0.5小時內的溫度場，并在此溫度場下效仿構件失效的過程，研究了鋼結構連續(xù)倒

3、塌的破壞機理。
　?。?）在受火房間位置不同的情況下，比較各個受火房間連續(xù)倒塌時的受力性能及變形性能，得出哪些區(qū)域應重點防護。并結合一工程實例來證明本文得到的結論。
　　（3）提出鋼結構抗連續(xù)倒塌的一些措施，并提出這些措施的優(yōu)缺點，在具體實際工程中加以完善。
　　主要取得的結論如下：
　?。?）通過模擬全過程法得到了鋼結構在火災下溫度分布、變化情況以及破壞過程，分析出在火災前期溫度迅速上升，從第10分鐘開始后溫度

4、上升減緩，但在前10分鐘因為溫度迅速上升，已有構件遭受破壞而導致結構連續(xù)倒塌。
　?。?）在對底層、中間層、頂層房間受火失效的對比分析中得出雖然底層房間受火失效對整個結構的影響最大，但是中間層房間受火后更容易先行破壞，所以對中間層也要采取足夠的防護措施。
　　（3）在對工程實例和不同層房間受火的分析中可以看出，角柱更容易比其他柱先行破壞，則需對角柱在進行抗火設計時采取加固措施以防止其先行失效。
　　（4）中部房間受火后