建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗火反應(yīng)分析.pdf

1、近年來(lái)，大型商場(chǎng)火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，由于其內(nèi)部可燃物較多，人員密集，往往會(huì)造成極大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。鋼材耐火性較差，在高溫作用下其材料性能會(huì)發(fā)生很大的改變，一旦發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)很容易被破壞，因此有必要對(duì)商場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗火反應(yīng)分析。
　　傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)一般采用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線作為環(huán)境溫度，但實(shí)踐證明，不同火災(zāi)下環(huán)境升溫趨勢(shì)不同，尤其是對(duì)大空間的火災(zāi)來(lái)講，差別會(huì)很大。目前國(guó)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)仍采用基于試驗(yàn)的構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法，該方法

2、雖然簡(jiǎn)單、直觀、應(yīng)用方便，但火災(zāi)下單個(gè)構(gòu)件的破壞，并不意味著整體結(jié)構(gòu)的破壞，一般情況下結(jié)構(gòu)局部破壞會(huì)引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力重新分布，整體結(jié)構(gòu)仍然具有一定的承載能力。
　　本文采用ANSYS軟件對(duì)上海市某商場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行火災(zāi)模擬，主要內(nèi)容如下：
　　1.利用ANSYS中FLUENT模塊模擬了商場(chǎng)整體鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的實(shí)際環(huán)境溫度。
　　2.利用ANSYS軟件計(jì)算了實(shí)際環(huán)境溫度和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下的商場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)，對(duì)兩種條件下的溫度場(chǎng)進(jìn)

3、行對(duì)比分析。
　　3.建立鋼結(jié)構(gòu)在外力荷載與實(shí)際溫度荷載共同作用下的力模型，綜合考慮材料的非線性，利用ANSYS對(duì)其整體進(jìn)行熱-力結(jié)構(gòu)耦合分析。
　　分析結(jié)果表明：實(shí)際環(huán)境溫度下的模擬結(jié)果與采用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線計(jì)算所得的結(jié)果差別較大，實(shí)際環(huán)境溫度下的模擬結(jié)果能較真實(shí)反應(yīng)整體結(jié)構(gòu)的抗火響應(yīng)；位移變化最大集中在環(huán)形鋼梁與直梁桁架相交處，直梁桁架上存在較大的位移梯度，而環(huán)形梁位移梯度不明顯；當(dāng)個(gè)別構(gòu)件不適合再繼續(xù)承載時(shí)，整體的鋼結(jié)構(gòu)還