雙跨變截面門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)不同溫度路徑下的響應(yīng)分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、強(qiáng)度高、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)隨著大型建筑增多，鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)越性在工程實(shí)際中得到合理應(yīng)用而迅速發(fā)展。但是鋼結(jié)構(gòu)不耐火，在高溫下鋼材的性能發(fā)生很大的變化，如果沒(méi)有采取很好的防火措施，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，結(jié)構(gòu)很容易遭到破壞而倒塌。
　　 火災(zāi)的發(fā)生具有隨機(jī)性，火源幾何位置的關(guān)系造成了空氣升溫的復(fù)雜多變，局部結(jié)構(gòu)隨時(shí)可能出現(xiàn)降溫或者出現(xiàn)升降溫的反復(fù)，部分構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)不穩(wěn)定使得

2、構(gòu)件的受力性能持續(xù)變化，處在整體結(jié)構(gòu)中構(gòu)件內(nèi)力重新分布，整體結(jié)構(gòu)的承載方式發(fā)生改變使得空間結(jié)構(gòu)仍具有一定的承載能力。
　　 本文采用基于計(jì)算的結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)方法，與以往的研究?jī)?nèi)容不同，本文考慮降溫對(duì)結(jié)構(gòu)抗火性能的影響，應(yīng)用大型有限元程序ANSYS對(duì)大空間局部火災(zāi)下雙跨變截面門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)在升溫——降溫路徑下的整體抗火的性能反應(yīng)進(jìn)行分析研究。采用大空間升溫曲線(xiàn)對(duì)斜梁局部位置施加熱載荷，空氣溫度從室溫開(kāi)始，逐漸加熱達(dá)到預(yù)設(shè)的最高溫度，

3、然后以一定降溫速率降至室溫;再根據(jù)火源位置不同設(shè)置三種工況，計(jì)算分析得到不同火源位置下變截面門(mén)式剛架梁豎向位移沿著梁軸向的變化規(guī)律、梁上最大變形截面位置隨火源位置的變化規(guī)律、梁上最大變形截面節(jié)點(diǎn)的豎向位移隨時(shí)間的變化規(guī)律以及最大變形截面節(jié)點(diǎn)的等效應(yīng)變隨時(shí)間的變化規(guī)律;探索了局部火災(zāi)下降溫速率、升溫時(shí)間以及反復(fù)升溫降溫等參數(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)整體抗火性能的影響。通過(guò)對(duì)不同工況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較，分析得出鋼結(jié)構(gòu)局部受火和整體受火結(jié)構(gòu)響應(yīng)的差異;

4、由于降溫階段整體結(jié)構(gòu)變形大于升溫階段的變形，降溫造成的破壞性影響更大;火源位置不同對(duì)整體鋼結(jié)構(gòu)的破壞程度也不一樣，其中，梁跨中受火對(duì)整體鋼結(jié)構(gòu)的破壞程度最大;不同火源位置下梁最大變形截面的豎向位移隨著時(shí)間的變化規(guī)律一致;不同火源位置下梁最大變形截面節(jié)點(diǎn)的等效應(yīng)變隨著時(shí)間的變化規(guī)律相同。降溫速率、升溫時(shí)間以及反復(fù)升溫降溫對(duì)結(jié)構(gòu)抗火性能的影響程度與火源位置有關(guān)，應(yīng)視火源位置而定。
　　 通過(guò)不同溫度路徑下雙跨變截面門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)在局