雙跨變截面門式剛架鋼結(jié)構(gòu)不同溫度路徑下的響應(yīng)分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、強度高、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢，近年來隨著大型建筑增多，鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)越性在工程實際中得到合理應(yīng)用而迅速發(fā)展。但是鋼結(jié)構(gòu)不耐火，在高溫下鋼材的性能發(fā)生很大的變化，如果沒有采取很好的防火措施，火災發(fā)生時，結(jié)構(gòu)很容易遭到破壞而倒塌。
　　 火災的發(fā)生具有隨機性，火源幾何位置的關(guān)系造成了空氣升溫的復雜多變，局部結(jié)構(gòu)隨時可能出現(xiàn)降溫或者出現(xiàn)升降溫的反復，部分構(gòu)件內(nèi)部溫度場不穩(wěn)定使得

2、構(gòu)件的受力性能持續(xù)變化，處在整體結(jié)構(gòu)中構(gòu)件內(nèi)力重新分布，整體結(jié)構(gòu)的承載方式發(fā)生改變使得空間結(jié)構(gòu)仍具有一定的承載能力。
　　 本文采用基于計算的結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計方法，與以往的研究內(nèi)容不同，本文考慮降溫對結(jié)構(gòu)抗火性能的影響，應(yīng)用大型有限元程序ANSYS對大空間局部火災下雙跨變截面門式剛架鋼結(jié)構(gòu)在升溫——降溫路徑下的整體抗火的性能反應(yīng)進行分析研究。采用大空間升溫曲線對斜梁局部位置施加熱載荷，空氣溫度從室溫開始，逐漸加熱達到預設(shè)的最高溫度，

3、然后以一定降溫速率降至室溫;再根據(jù)火源位置不同設(shè)置三種工況，計算分析得到不同火源位置下變截面門式剛架梁豎向位移沿著梁軸向的變化規(guī)律、梁上最大變形截面位置隨火源位置的變化規(guī)律、梁上最大變形截面節(jié)點的豎向位移隨時間的變化規(guī)律以及最大變形截面節(jié)點的等效應(yīng)變隨時間的變化規(guī)律;探索了局部火災下降溫速率、升溫時間以及反復升溫降溫等參數(shù)對鋼結(jié)構(gòu)整體抗火性能的影響。通過對不同工況下的計算結(jié)果進行分析比較，分析得出鋼結(jié)構(gòu)局部受火和整體受火結(jié)構(gòu)響應(yīng)的差異;

4、由于降溫階段整體結(jié)構(gòu)變形大于升溫階段的變形，降溫造成的破壞性影響更大;火源位置不同對整體鋼結(jié)構(gòu)的破壞程度也不一樣，其中，梁跨中受火對整體鋼結(jié)構(gòu)的破壞程度最大;不同火源位置下梁最大變形截面的豎向位移隨著時間的變化規(guī)律一致;不同火源位置下梁最大變形截面節(jié)點的等效應(yīng)變隨著時間的變化規(guī)律相同。降溫速率、升溫時間以及反復升溫降溫對結(jié)構(gòu)抗火性能的影響程度與火源位置有關(guān)，應(yīng)視火源位置而定。
　　 通過不同溫度路徑下雙跨變截面門式剛架鋼結(jié)構(gòu)在局