火災下非均勻受火鋼柱截面溫度分布規(guī)律及受力性能研究.pdf

1、當火災中鋼框架柱不均勻受火時，會在截面和高度方向產(chǎn)生溫度梯度?，F(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計規(guī)范給出火災中鋼構(gòu)件升溫的計算公式，但這些公式均是基于溫度沿構(gòu)件高度和截面均勻分布的假設(shè)。
　　本文采用有限元方法研究了火災中三面受火和兩相鄰面受火鋼柱的截面溫度場，火災場景采用ISO834標準升溫曲線，鋼柱采用非膨脹型防火涂料保護。對于所研究的三面受火鋼柱，溫度梯度沿H型截面高度方向。而對于兩相鄰面受火鋼柱，沿截面寬度和高度方向均存在溫度梯度?；趨?/p>

2、數(shù)分析結(jié)果，對EN1993-1-2中鋼構(gòu)件升溫計算公式進行了修正，來計算三面受火鋼柱截面各部分的升溫曲線。并根據(jù)有限元結(jié)果提出了幾種簡化的溫度分布曲線來表示截面溫度場。
　　采用有限元軟件ABAQUS建立力學分析模型，研究了不同溫度分布曲線對三面受火鋼柱力學性能的影響。所研究的力學性能包括鋼柱的熱彎曲、反彎曲性能，沿截面的應力分布以及破壞時的臨界溫度。由參數(shù)分析結(jié)果可知，采用線性分布A能足夠準確預測火災下鋼柱臨界溫度，可用來代表截

3、面真實溫度分布，且計算簡潔。
　　將鋼柱截面溫度場假設(shè)成簡化的線性分布，對不均勻受火鋼柱進行恒載升溫分析，可得到鋼柱發(fā)生整體失穩(wěn)破壞時的臨界溫度。三面受火鋼柱可能發(fā)生繞強軸的彎曲失穩(wěn)或繞弱軸的彎扭失穩(wěn)，而兩相鄰面受火鋼柱僅發(fā)生彎扭失穩(wěn)。三面受火鋼柱的臨界溫度與EN1993-1-2的結(jié)果較為接近，可直接由EN1993-1-2公式計算。對于兩相鄰面受火鋼柱，可由EN1993-1-2的計算結(jié)果乘以修正系數(shù)，文中給出該修正系數(shù)的計算公式。