考慮墻體影響的方鋼管混凝土柱抗火性能研究.pdf

1、隨著城市人口密集程度的快速增長，現(xiàn)代建筑越來越多地向超高層、大跨度、復合型建筑方向發(fā)展。其中高層和超高層建筑中人員集中，火災隱患較多。同時，建筑高度越高，火災撲救難度越大。一旦發(fā)生火災，可能造成巨大的經(jīng)濟損失和大量人員傷亡。鋼管混凝土以其承載力高、抗震性能好、施工方便和抗火性能好等特點在高層和超高層建筑中得到了廣泛應用。目前，多數(shù)針對鋼管混凝土柱抗火性能的研究均假設構件直接承受四面均勻火災這一理想邊界條件，國內外現(xiàn)行的規(guī)程規(guī)范也均采用均

2、勻受火這一假設。事實上，建筑物發(fā)生火災時，與鋼管混凝土構件相鄰的墻體在一定程度上起到了對高溫的阻隔作用，從而使得實際火災發(fā)生時，構件的抗火性能與耐火極限區(qū)別于現(xiàn)有基于四面均勻受火的研究結果。為此，本文分析了墻體對鋼管混凝土柱溫度分布與抗火性能的影響，主要分為以下三個部分：
　?。?）考慮墻體影響的方鋼管混凝土柱的溫度場分析
　　確定高溫下鋼管、混凝土和墻體材料的熱工參數(shù)，利用 ABAQUS有限元軟件建立方鋼管混凝土柱的溫度場

3、有限元模型，對比收集到的試驗數(shù)據(jù)，驗證該模型計算結果的正確性。分析了在墻體影響下方鋼管混凝土柱截面溫度場的分布規(guī)律以及相對理想邊界條件下柱截面溫度場的差異，從而為后續(xù)鋼管混凝土柱高溫下的受力機理分析提供依據(jù)。
　　（2）考慮墻體影響的方鋼管混凝土柱耐火極限分析
　　根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，選取適合的高溫下鋼管和混凝土的熱力學模型，采用ABAQUS有限元軟件建立合理的方鋼管混凝土柱耐火極限模型，對比收集到的試驗數(shù)據(jù)，驗證有限元模型