高速公路收費站網(wǎng)架雨棚抗火性能及災后評估.pdf

1、高速公路收費站多采用網(wǎng)架結構的結構形式，是因其具有整體剛度強、多向受力性能好及制作安裝方便等優(yōu)點。高速公路收費站作為重要的交通樞紐，一旦發(fā)生火災，在人員撤離前若網(wǎng)架發(fā)生倒塌，可能造成嚴重人員傷亡和財產(chǎn)損失。此外，高速公路收費站雨棚不同于一般的室內(nèi)建筑，空間開敞導致火災時其受當?shù)丨h(huán)境影響大，特別是大風和風向的影響。高速公路常見的車輛有油罐車等危險車輛，發(fā)生火災時若波及附近的危險車輛，可能會導致發(fā)生烴類火災?；馂臏囟惹€會因高風速、炎熱、石

2、油、燃氣空氣中的揮發(fā)等因素導致轟燃使環(huán)境溫度快速上升。由此可見，對高速公路網(wǎng)架結構進行抗火性能分析具有重要的意義。
　　火災后，高速公路收費站災后修復時間和安全性評估也尤為重要。作為高速公路重要的樞紐，收費站的修復工作將直接影響道路是否能正常運行。所以用盡量短的時間，結合經(jīng)濟性因素考慮，采用合理的加固修復方案也具有重要實用價值。
　　目前對于網(wǎng)架的研究主要集中在一般網(wǎng)架結構的結構設計、施工方法、抗火等方面，而高速公路收費站雨

3、棚的一些結構尺寸不同于普通網(wǎng)架，是由收費站的特殊使用功能決定的，使得一些變形和受力特點也不同于普通網(wǎng)架，因此，有必要對高速公路收費站網(wǎng)架的抗火性能進行深入研究，掌握結構在火災發(fā)生時的抗火能力;并采用合理的加固修復方案。
　　本文結合具體的工程實例，采用參數(shù)分析的方法，對高速公路收費站火災中常見網(wǎng)架鋼結構的抗火性能和災后評估進行了研究。研究對象涵蓋了不同的工況參數(shù)（全跨網(wǎng)架、半跨網(wǎng)架和四分之一網(wǎng)架火災），時間參數(shù)(15min、30m

4、in)和不同的加固修復方案。
　　首先根據(jù)實際情況確定結構荷載情況，并按《建筑鋼結構防火技術規(guī)范》規(guī)定的荷載組合，采用有限元軟件ABAQUS進行常溫下的結構受力分析。第二步利用ABAQUS進行火災下的結構受力性能分析。通過采用恒載升溫的方式，使整個結構按實際情況升溫，結構喪失承載力時的溫度為結構的臨界溫度，對應的火災時間為結構的耐火時間，觀察結構變形及受力特點，耐火能力和破壞形態(tài)，對比不同參數(shù)的差異。第三步采用一種常見的火災情況和