鋼結構抗火性能化設計若干問題研究.pdf

1、建筑防火性能化設計方法在國外各類新型建筑物中的應用越來越多，成為當前消防技術領域最前沿、最具影響力的高新技術?？梢哉f，性能化防火設計是建筑防火設計發(fā)展的必然趨勢。本文主要針對建筑鋼結構抗火性能化設計的總體目標：不致因結構破壞影響建筑內人員的逃生及消防人員滅火和不致因結構破壞使建筑火災的損失更大，對有關問題進行了研究，性能化防火設計的優(yōu)點之一是便于新材料、新技術的應用，為此本文進行了馬鞍山鋼鐵公司開發(fā)的Q345級耐火鋼的材料及構件性能研究

2、。 本文首先論述了目前國內外有關建筑性能化防火研究現狀，論證了本文研究工作的意義。 然后對馬鋼集團開發(fā)的耐火鋼進行了高溫下的材料性能試驗。試驗得到的數據有：應力．應變關系曲線、屈服強度、極限強度、彈性模量、延伸率、面縮率和熱膨脹系數。根據試驗結果得到了高溫鋼材特性模型。進行了在ISO一834規(guī)定的標準火災升溫作用下馬鋼耐火鋼梁、鋼柱耐火極限的試驗研究，并將試驗結果與ANSYS有限元軟件模擬計算結果進行了對比。采用《建筑鋼

3、結構防火技術規(guī)范》中的有關耐火鋼構件抗火設計公式對試驗結果進行了驗算，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計。 接著本文提出了一種基于基于幾何方法的人員疏散模型，該模型不同于傳統的網絡模型，不需要把疏散平面進行網格劃分，是一種連續(xù)化模型。此外，依據疏散原理，編制了人員疏散軟件Evac2D。 介紹了火災損失的確定性分析與概率性分析，根據火災發(fā)展可控的四個階段形成了五種火災場景，并通過日本的統計資料，得出了這五種

4、火災場景發(fā)生的概率，最后得出了計算五種火災場景下的概率性分析火災損失計算公式。對網絡模型應用于火災蔓延進行了研究，得到了分析同一防火分區(qū)內各房間發(fā)生火災的概率模型。 接著本文提出了一種可用于計算鋼結構構件在火災情況下損失的近似方法，該方法在已知鋼結構構件截面形狀，常溫下的設計荷載比，可以計算鋼結構建筑的損失。 最后用開發(fā)的人員疏散軟件對同濟大學科研綜合樓四層樓面進行了人員疏散模擬，并通過近似的方法得到了全樓的人員疏散時間