方鋼管混凝土火災條件下溫度場和溫度應力研究.pdf

1、火災是各種災害中發(fā)生最頻繁且極具毀滅性的災害之一，其造成的直接經(jīng)濟損失僅次于干早和洪澇，而其發(fā)生的頻度位居各種災害之首。特別是近年來，由于建筑物高層化、大規(guī)模化及用途的復合化，火災發(fā)生的因素也隨之增加，火災規(guī)模也日趨擴大，建筑防火作為建筑防災的一個分支，越來越引起人們的重視，尋求抗火能力強的新型房屋結構日趨重要。
　　鋼管混凝土結構是介于鋼結構和鋼筋混凝土結構之間的一種新型結構。它利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互制約，彌

2、補兩種材料各自的缺點，充分發(fā)揮二者的優(yōu)點。使這種結構不僅具備優(yōu)越的力學特性，也具有較好的耐火性能。
　　鋼管混凝土構件在高溫(火災)作用下，承載能力隨溫度的升高而下降。本文針對方鋼管混凝土火災作用下力學性能和溫度應力進行了理論分析。具體進行了以下幾個方面的工作:
　　(1)系統(tǒng)地總結了國內外有關鋼材和混凝土的熱工性能和力學性能的研究成果，在此基礎上，確定了適合的鋼材和混凝土在高溫下的熱工性能指標和力學性能指標，確定了組成方鋼

3、管混凝土的鋼材和核心混凝土的力—熱本構關系模型，模型考慮了組成方鋼管混凝土的鋼管和核心混凝土之間的相互作用。
　　(2)建立求解方鋼管混凝土溫度場有限元模型，模型理論分析結果與試驗結果符合較好。首先用熱分析的間接法模擬出方鋼管混凝土柱隨外界溫度發(fā)生變化的溫度場，并把溫度場作為一個體荷載重新加載到結構上，進行結構分析，模擬得出不同溫度下溫度應力、應變、位移等矢量圖、云圖以及它們在火災中的變化規(guī)律和受火特性。
　　(3)確定了方