考慮墻體影響的方鋼管混凝土柱抗火性能研究.pdf

1、隨著城市人口密集程度的快速增長(zhǎng)，現(xiàn)代建筑越來(lái)越多地向超高層、大跨度、復(fù)合型建筑方向發(fā)展。其中高層和超高層建筑中人員集中，火災(zāi)隱患較多。同時(shí)，建筑高度越高，火災(zāi)撲救難度越大。一旦發(fā)生火災(zāi)，可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和大量人員傷亡。鋼管混凝土以其承載力高、抗震性能好、施工方便和抗火性能好等特點(diǎn)在高層和超高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。目前，多數(shù)針對(duì)鋼管混凝土柱抗火性能的研究均假設(shè)構(gòu)件直接承受四面均勻火災(zāi)這一理想邊界條件，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的規(guī)程規(guī)范也均采用均

2、勻受火這一假設(shè)。事實(shí)上，建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，與鋼管混凝土構(gòu)件相鄰的墻體在一定程度上起到了對(duì)高溫的阻隔作用，從而使得實(shí)際火災(zāi)發(fā)生時(shí)，構(gòu)件的抗火性能與耐火極限區(qū)別于現(xiàn)有基于四面均勻受火的研究結(jié)果。為此，本文分析了墻體對(duì)鋼管混凝土柱溫度分布與抗火性能的影響，主要分為以下三個(gè)部分：
　?。?）考慮墻體影響的方鋼管混凝土柱的溫度場(chǎng)分析
　　確定高溫下鋼管、混凝土和墻體材料的熱工參數(shù)，利用 ABAQUS有限元軟件建立方鋼管混凝土柱的溫度場(chǎng)

3、有限元模型，對(duì)比收集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證該模型計(jì)算結(jié)果的正確性。分析了在墻體影響下方鋼管混凝土柱截面溫度場(chǎng)的分布規(guī)律以及相對(duì)理想邊界條件下柱截面溫度場(chǎng)的差異，從而為后續(xù)鋼管混凝土柱高溫下的受力機(jī)理分析提供依據(jù)。
　　（2）考慮墻體影響的方鋼管混凝土柱耐火極限分析
　　根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，選取適合的高溫下鋼管和混凝土的熱力學(xué)模型，采用ABAQUS有限元軟件建立合理的方鋼管混凝土柱耐火極限模型，對(duì)比收集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證有限元模型