鋼結(jié)構(gòu)抗火性能化設(shè)計(jì)若干問題研究.pdf

1、建筑防火性能化設(shè)計(jì)方法在國外各類新型建筑物中的應(yīng)用越來越多，成為當(dāng)前消防技術(shù)領(lǐng)域最前沿、最具影響力的高新技術(shù)?？梢哉f，性能化防火設(shè)計(jì)是建筑防火設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢。本文主要針對建筑鋼結(jié)構(gòu)抗火性能化設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)：不致因結(jié)構(gòu)破壞影響建筑內(nèi)人員的逃生及消防人員滅火和不致因結(jié)構(gòu)破壞使建筑火災(zāi)的損失更大，對有關(guān)問題進(jìn)行了研究，性能化防火設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)之一是便于新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，為此本文進(jìn)行了馬鞍山鋼鐵公司開發(fā)的Q345級耐火鋼的材料及構(gòu)件性能研究

2、。 本文首先論述了目前國內(nèi)外有關(guān)建筑性能化防火研究現(xiàn)狀，論證了本文研究工作的意義。 然后對馬鋼集團(tuán)開發(fā)的耐火鋼進(jìn)行了高溫下的材料性能試驗(yàn)。試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)有：應(yīng)力．應(yīng)變關(guān)系曲線、屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、彈性模量、延伸率、面縮率和熱膨脹系數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得到了高溫鋼材特性模型。進(jìn)行了在ISO一834規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫作用下馬鋼耐火鋼梁、鋼柱耐火極限的試驗(yàn)研究，并將試驗(yàn)結(jié)果與ANSYS有限元軟件模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比。采用《建筑鋼

3、結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)耐火鋼構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)公式對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)算，證明了該規(guī)范中的公式同樣適用于馬鋼耐火鋼的抗火設(shè)計(jì)。 接著本文提出了一種基于基于幾何方法的人員疏散模型，該模型不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，不需要把疏散平面進(jìn)行網(wǎng)格劃分，是一種連續(xù)化模型。此外，依據(jù)疏散原理，編制了人員疏散軟件Evac2D。 介紹了火災(zāi)損失的確定性分析與概率性分析，根據(jù)火災(zāi)發(fā)展可控的四個(gè)階段形成了五種火災(zāi)場景，并通過日本的統(tǒng)計(jì)資料，得出了這五種

4、火災(zāi)場景發(fā)生的概率，最后得出了計(jì)算五種火災(zāi)場景下的概率性分析火災(zāi)損失計(jì)算公式。對網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于火災(zāi)蔓延進(jìn)行了研究，得到了分析同一防火分區(qū)內(nèi)各房間發(fā)生火災(zāi)的概率模型。 接著本文提出了一種可用于計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在火災(zāi)情況下?lián)p失的近似方法，該方法在已知鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面形狀，常溫下的設(shè)計(jì)荷載比，可以計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)建筑的損失。 最后用開發(fā)的人員疏散軟件對同濟(jì)大學(xué)科研綜合樓四層樓面進(jìn)行了人員疏散模擬，并通過近似的方法得到了全樓的人員疏散時(shí)間