鋼骨混凝土柱抗火性能分析.pdf

1、與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)承載力大、抗震性能好、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國多、高層建筑日益增多，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來越廣泛。由于結(jié)構(gòu)抗火性能試驗費用高、量測難，試驗數(shù)量都很有限，國內(nèi)外目前關(guān)于鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能的試驗研究非常少，更無相應(yīng)的抗火設(shè)計規(guī)范和技術(shù)規(guī)程，而當(dāng)前多、高層建筑的防火已引起了人們極大的關(guān)注，基于此，本文利用非線性有限元方法對影響鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能的主要參數(shù)作了一些比較分析，供抗火設(shè)計

2、參考。 本文的主要工作：對國內(nèi)外主要研究成果進(jìn)行分析比較，從中選定了相對適合我國普遍采用的結(jié)構(gòu)鋼和混凝土高溫下材料性能計算模型。并根據(jù)鋼骨混凝土柱的受力特點和截面混凝土受約束的情況，利用混凝土在復(fù)雜應(yīng)力條件下的五參數(shù)準(zhǔn)則，參照鋼管混凝土已有結(jié)論，推導(dǎo)并給出了常溫和高溫下十字形鋼骨混凝土柱截面核心混凝土的本構(gòu)關(guān)系。 為求解鋼骨混凝土柱截面溫度場，利用目前在傳熱計算中普遍采用的有限元法和有限差分法的混合分析法，編制了鋼骨混凝

3、土柱截面非線性瞬態(tài)溫度場計算程序，并與相關(guān)試驗結(jié)果進(jìn)行比較，驗證了計算程序的準(zhǔn)確性。 根據(jù)常溫下鋼骨混凝土柱承載力計算中的平截面假定等基本假定及高溫下鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的試驗結(jié)果，參考鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土受壓構(gòu)件火災(zāi)下耐火極限承載力的解算方法，采用壓桿穩(wěn)定理論的歐拉公式，編制了鋼骨混凝土柱高溫極限承載力非線性有限元近似計算程序，并以常溫下鋼骨混凝土柱的試驗結(jié)果以及高溫試驗中鋼骨的變形對計算程序的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗證。 利

4、用計算程序，在ISO834標(biāo)準(zhǔn)溫度-時間曲線升溫作用下，對混凝土強(qiáng)度、鋼骨強(qiáng)度、偏心率、長細(xì)比、截面鋼骨含鋼率以及柱截面尺寸等鋼骨混凝土柱高溫極限承載力的主要影響因素進(jìn)行了計算與分析，了解了這些影響因素與鋼骨混凝土柱高溫極限承載力的關(guān)系以及基本作用規(guī)律，并給出了各影響因素與火災(zāi)下柱極限承載力關(guān)系的擬合計算式和鋼骨混凝土軸壓柱、偏壓柱火災(zāi)下極限承載力與受火時間的關(guān)系的擬合式。對火災(zāi)下鋼骨混凝土中長柱的穩(wěn)定系數(shù)的影響參數(shù)進(jìn)行了計算分析，并給