不同火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)性能及可靠性研究.pdf

1、采用有限元軟件ANSYS建立了鋼結(jié)構(gòu)梁火災(zāi)下的三維有限元模型，對(duì)其在標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)下的響應(yīng)進(jìn)行模擬，分析中考慮了材料非線性、幾何非線性和接觸狀態(tài)非線性，模擬結(jié)果與已有試驗(yàn)結(jié)果具有較好的相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上，基于自然火災(zāi)BFD升溫曲線，采用參數(shù)化方法分析了火災(zāi)模型參數(shù)對(duì)鋼梁抗火性能的影響。采用蒙特卡羅方法對(duì)鋼梁火災(zāi)下的可靠性進(jìn)行了研究。
　　 研究?jī)?nèi)容主要得到以下結(jié)論：
　　 1.對(duì)火災(zāi)下鋼梁的響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬和理論分析表明：梁在

2、升降溫過(guò)程中的響應(yīng)可以分為升溫膨脹階段、跳躍階段、懸鏈線階段和降溫階段。
　　 2.鋼梁火災(zāi)響應(yīng)與升降溫過(guò)程有關(guān)，自然火災(zāi)升溫曲線的模型參數(shù)對(duì)梁抗火性能有影響。研究表明：
　　 最高溫度Tmax越高，升溫速率越大，耐火時(shí)間越短，變形越大；達(dá)到最高溫度所用時(shí)間tmax越長(zhǎng)，升降溫速率越小，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高，變形越大，但相應(yīng)的耐火時(shí)間長(zhǎng)；火災(zāi)曲線形狀參數(shù)Sc越大，升溫迅速，但降溫較慢，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間處于高溫，變形大，結(jié)

3、構(gòu)失效快，耐火時(shí)間短，對(duì)抗火不利。
　　 對(duì)于“短熱”與“長(zhǎng)冷”模型，“短熱”模型較“長(zhǎng)冷”模型環(huán)境溫度高，但升降溫速率大，梁處于高溫區(qū)時(shí)間短，溫升低，變形小，耐火時(shí)間長(zhǎng)，降溫后殘余變形小，對(duì)抗火有利。
　　 載荷比影響結(jié)構(gòu)的耐火溫度，載荷比越大，耐火溫度越低。
　　 在降溫過(guò)程中，梁的撓度均有恢復(fù)，但升溫過(guò)程中變形越大，降溫后的殘余變形也越大。
　　 3.應(yīng)用蒙特卡羅方法對(duì)鋼梁火災(zāi)下的可靠性研究，結(jié)果表