鋼框架的抗火性能模擬分析研究.pdf

1、隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越多。鋼結(jié)構(gòu)建筑與混凝土結(jié)構(gòu)相比，抗火性能要差，鋼結(jié)構(gòu)的抗火防火問題越來(lái)越受到人們的重視，很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)抗火性能方面的研究。但是我國(guó)國(guó)內(nèi)目前的抗火設(shè)計(jì)通常還是采用基于試驗(yàn)的構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法，該方法雖然簡(jiǎn)單、直觀，但是費(fèi)用高昂，且存在一些缺陷，荷載的分布與大小、構(gòu)件受火產(chǎn)生的溫度應(yīng)力等因素對(duì)火災(zāi)的影響難以考慮進(jìn)去。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)其實(shí)用性不強(qiáng)，而基于計(jì)算的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)方法可以很好的彌補(bǔ)上

2、述方法的不足。
　　 本次研究利用基于計(jì)算的抗火設(shè)計(jì)方法，采用國(guó)際通用的ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線作為環(huán)境溫度，通過(guò)有限元模擬分析，對(duì)比分析研究了以下內(nèi)容:
　　 (1)建立一榀鋼框架有限元分析計(jì)算模型，其鋼梁和鋼柱的模型截面分別采用工型和箱型，通過(guò)對(duì)這兩種不同截面形式的鋼梁和鋼柱模型進(jìn)行溫度場(chǎng)計(jì)算和分析，對(duì)其截面溫度和溫度變化趨勢(shì)進(jìn)行對(duì)比，研究了截面形式對(duì)鋼結(jié)構(gòu)抗火性能的影響。
　　 (2)建立一個(gè)三層三跨的平面

3、框架有限元分析計(jì)算模型，假定火災(zāi)發(fā)生房間在平面框架的不同位置，重點(diǎn)分析不同火災(zāi)位置工況下的抗火性能反應(yīng)，確定其耐火時(shí)間和臨界溫度。
　　 通過(guò)有限元分析計(jì)算，結(jié)果表明:
　　 (1)箱型截面形式的鋼結(jié)構(gòu)的抗火性能要優(yōu)于工型截面的鋼結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)防火來(lái)說(shuō)，建議鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用箱型截面形式。
　　 (2)根據(jù)三層三跨平面框架的不同著火房間的抗火分析，火災(zāi)發(fā)生在平面框架底層和發(fā)生在平面框架的中跨的抗火性能要差，指出了著火房