型鋼混凝土柱耐火性能研究與優(yōu)化方法.pdf

1、近年來對(duì)SRC結(jié)構(gòu)的研究越來越受到各國(guó)學(xué)者的關(guān)注，尤其是SRC結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中的表現(xiàn)，如何提高SRC結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中的耐火極限已經(jīng)成為擺在研究人員面前的重要研究課題之一。但耐火試驗(yàn)不僅需要較高的硬件條件，同時(shí)又很難獲得SRC構(gòu)件在受火情況下的一系列的變化過程，因而本文采用ANSYS有限元分析軟件對(duì)軸心受壓的SRC柱進(jìn)行火災(zāi)情況下的模擬分析，主要內(nèi)容及成果總結(jié)如下:
　　1.應(yīng)用ANSYS軟件建立SRC柱的有限元分析模型，計(jì)算其在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)升

2、溫曲線下溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，獲得了四面受火情況下SRC柱溫度場(chǎng)的分布規(guī)律:在橫截面方向上，隨著時(shí)間的增加，型鋼翼緣面混凝土溫度總是高于腹板面混凝土溫度;最大壓應(yīng)變出現(xiàn)在距柱端較近的翼緣位置處。
　　2.應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的SRC柱耐火試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所做模型進(jìn)行驗(yàn)證，包括溫度場(chǎng)、變形曲線、耐火極限等方面。進(jìn)而分析含鋼率、偏心率、軸壓比、截面尺寸及長(zhǎng)細(xì)比等因素對(duì)耐火極限的影響。分析結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，隨著含鋼率的增高、偏心率的減小、軸壓

3、比的減小、截面尺寸的增加、長(zhǎng)細(xì)比的減小，SRC柱的耐火極限會(huì)有不同程度的提高。
　　3.以上分析均建立在不考慮SRC柱表混凝土爆裂的基礎(chǔ)上，然而在實(shí)際生產(chǎn)生活中，由于火災(zāi)的發(fā)生，SRC柱表的混凝土很容易發(fā)生爆裂，而混凝土外包層一旦爆裂，SRC結(jié)構(gòu)的耐火性能會(huì)比預(yù)期的差很多。本文提出了一種可以針對(duì)此問題的解決途徑，即基于“破壞-安全”抗震理念的SRC柱防火設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。
　　數(shù)值模擬分析結(jié)果表明，SRC柱經(jīng)過基于“破壞-安全”