偏心受壓薄壁鋼管混凝土柱抗火性能研究.pdf

1、薄壁鋼管混凝土柱是一種新型組合構(gòu)件，已逐步應(yīng)用于工程建設(shè)的各個領(lǐng)域。目前國內(nèi)外對其耐火性能及抗火設(shè)計方法的研究尚不成熟。如按鋼構(gòu)件進行防火保護，則會造成資源浪費。本文以矩形截面薄壁鋼管混凝土柱為研究對象，采用有限元與有限差分相結(jié)合的方法，編寫了ANSYS熱分析程序，分析了薄壁鋼管混凝土柱截面溫度場分布規(guī)律，分析結(jié)果得到相關(guān)文獻的驗證；建立了常溫下求解薄壁鋼管混凝土柱極限承載力非線性有限元模型，計算結(jié)果與相關(guān)文獻試驗結(jié)果比較吻合，可為火災(zāi)

2、下施加靜力荷載水平提供依據(jù)；通過算例驗證了采用ANSYS軟件進行結(jié)構(gòu)抗火性能分析的可行性，準確地計算出了偏心受壓薄壁鋼管混凝土柱在不同參數(shù)下耐火極限。 本研究通過理論分析及有限元軟件的模擬計算，得到以下結(jié)論：①在ISO-834標準火災(zāi)升溫曲線作用下，柱截面溫度場分布是不均勻的，單純的采用臨界溫度來判定結(jié)構(gòu)是否失效是不準確的；②在四面受火的情況下，荷載偏心率對薄壁鋼管混凝土柱耐火極限的影響不大，《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》(CECS

3、 200：2006)在計算鋼管混凝土柱耐火極限時沒有考慮荷載偏心率的影響是合理的；③在荷載水平為0.77時，即在有效荷載的作用下，無防火保護的薄壁鋼管混凝土柱耐火極限僅為9～12min,因此為達到《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ50016-2006)規(guī)定的耐火極限，需對薄壁鋼管混凝土柱采取防火保護；④荷載水平及防火涂料厚度對薄壁鋼管混凝土柱耐火極限的影響顯著；⑤長細比對薄壁鋼管混凝土耐火極限的影響較大，當長細比小于42時，隨著長細比的增大，