鋼框架的抗火性能模擬分析研究.pdf

1、隨著我國的經(jīng)濟建設(shè)快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的應用越來越多。鋼結(jié)構(gòu)建筑與混凝土結(jié)構(gòu)相比，抗火性能要差，鋼結(jié)構(gòu)的抗火防火問題越來越受到人們的重視，很多國內(nèi)外學者關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)抗火性能方面的研究。但是我國國內(nèi)目前的抗火設(shè)計通常還是采用基于試驗的構(gòu)件抗火設(shè)計方法，該方法雖然簡單、直觀，但是費用高昂，且存在一些缺陷，荷載的分布與大小、構(gòu)件受火產(chǎn)生的溫度應力等因素對火災的影響難以考慮進去。通過實踐發(fā)現(xiàn)其實用性不強，而基于計算的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計方法可以很好的彌補上

2、述方法的不足。
　　 本次研究利用基于計算的抗火設(shè)計方法，采用國際通用的ISO834標準升溫曲線作為環(huán)境溫度，通過有限元模擬分析，對比分析研究了以下內(nèi)容:
　　 (1)建立一榀鋼框架有限元分析計算模型，其鋼梁和鋼柱的模型截面分別采用工型和箱型，通過對這兩種不同截面形式的鋼梁和鋼柱模型進行溫度場計算和分析，對其截面溫度和溫度變化趨勢進行對比，研究了截面形式對鋼結(jié)構(gòu)抗火性能的影響。
　　 (2)建立一個三層三跨的平面

3、框架有限元分析計算模型，假定火災發(fā)生房間在平面框架的不同位置，重點分析不同火災位置工況下的抗火性能反應，確定其耐火時間和臨界溫度。
　　 通過有限元分析計算，結(jié)果表明:
　　 (1)箱型截面形式的鋼結(jié)構(gòu)的抗火性能要優(yōu)于工型截面的鋼結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)防火來說，建議鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計采用箱型截面形式。
　　 (2)根據(jù)三層三跨平面框架的不同著火房間的抗火分析，火災發(fā)生在平面框架底層和發(fā)生在平面框架的中跨的抗火性能要差，指出了著火房