鋼管混凝土柱—鋼梁平面框架抗火性能數(shù)值模擬.pdf

1、隨著鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)在工程上的廣泛應(yīng)用，其抗火性能也受到越來越多的關(guān)注。目前對(duì)鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)抗火性能的研究大都集中在單獨(dú)構(gòu)件上，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的研究較少，現(xiàn)有研究表明構(gòu)件的抗火性能與整體結(jié)構(gòu)抗火性能的差別較大，很難反應(yīng)整體結(jié)構(gòu)的抗火性能。
　　 本文采用數(shù)值模擬方法，利用有限元軟件ANSYS計(jì)算分析了無保護(hù)層的3層3跨鋼管混凝土柱-鋼梁平面框架在局部受火條件下的抗火性能。運(yùn)用順序耦合方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，得到了梁柱

2、溫度場(chǎng)分布規(guī)律、結(jié)構(gòu)的耐火極限及臨界溫度。同時(shí)還對(duì)影響結(jié)構(gòu)抗火性能的因素進(jìn)行了分析。計(jì)算結(jié)果表明，鋼梁在三面受火情況下，腹板溫度最高，上翼緣溫度最低。由于熱傳導(dǎo)作用，梁整個(gè)截面的溫度逐漸趨于一致。單面受火的鋼管混凝土柱，其截面溫度分布為單軸對(duì)稱，因柱外圍鋼管升溫速率大于混凝土，從而使柱截面溫度場(chǎng)分布呈凹形。豎向位移對(duì)結(jié)構(gòu)是否達(dá)到抗火極限狀態(tài)起控制作用。結(jié)構(gòu)受火達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，鋼梁除產(chǎn)生過大撓度，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)變形，梁端下翼緣會(huì)出現(xiàn)