偏心受壓薄壁鋼管混凝土柱抗火性能研究.pdf

1、薄壁鋼管混凝土柱是一種新型組合構(gòu)件，已逐步應(yīng)用于工程建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。目前國內(nèi)外對(duì)其耐火性能及抗火設(shè)計(jì)方法的研究尚不成熟。如按鋼構(gòu)件進(jìn)行防火保護(hù)，則會(huì)造成資源浪費(fèi)。本文以矩形截面薄壁鋼管混凝土柱為研究對(duì)象，采用有限元與有限差分相結(jié)合的方法，編寫了ANSYS熱分析程序，分析了薄壁鋼管混凝土柱截面溫度場分布規(guī)律，分析結(jié)果得到相關(guān)文獻(xiàn)的驗(yàn)證；建立了常溫下求解薄壁鋼管混凝土柱極限承載力非線性有限元模型，計(jì)算結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果比較吻合，可為火災(zāi)

2、下施加靜力荷載水平提供依據(jù)；通過算例驗(yàn)證了采用ANSYS軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火性能分析的可行性，準(zhǔn)確地計(jì)算出了偏心受壓薄壁鋼管混凝土柱在不同參數(shù)下耐火極限。 本研究通過理論分析及有限元軟件的模擬計(jì)算，得到以下結(jié)論：①在ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫曲線作用下，柱截面溫度場分布是不均勻的，單純的采用臨界溫度來判定結(jié)構(gòu)是否失效是不準(zhǔn)確的；②在四面受火的情況下，荷載偏心率對(duì)薄壁鋼管混凝土柱耐火極限的影響不大，《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》(CECS

3、 200：2006)在計(jì)算鋼管混凝土柱耐火極限時(shí)沒有考慮荷載偏心率的影響是合理的；③在荷載水平為0.77時(shí)，即在有效荷載的作用下，無防火保護(hù)的薄壁鋼管混凝土柱耐火極限僅為9～12min,因此為達(dá)到《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ50016-2006)規(guī)定的耐火極限，需對(duì)薄壁鋼管混凝土柱采取防火保護(hù)；④荷載水平及防火涂料厚度對(duì)薄壁鋼管混凝土柱耐火極限的影響顯著；⑤長細(xì)比對(duì)薄壁鋼管混凝土耐火極限的影響較大，當(dāng)長細(xì)比小于42時(shí)，隨著長細(xì)比的增大，