2013年--橋梁工程外文翻譯--評(píng)估橋梁中鋼梁的耐火性（譯文）

1、<p>　　中文5700字，4500單詞，2.3萬英文字符</p><p>　　出處：Kodur V, Aziz E, Dwaikat M. Evaluating Fire Resistance of Steel Girders in Bridges[J]. Journal of Bridge Engineering, 2013, 18(7):633-643.</p><p>　

2、　評(píng)估橋梁中鋼梁的耐火性</p><p><b>　　摘自《橋梁工程》</b></p><p>　　Venkatesh Kodur, F.ASCE1; Esam Aziz2; and Mahmud Dwaikat3</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在目前的實(shí)踐中，沒有特

3、別的措施用來提高鋼橋鋼梁結(jié)構(gòu)的防火安全，此 外，關(guān)于橋梁構(gòu)件的耐火極限的研究文獻(xiàn)很有限，在本文中，用有限元程序來分 析鋼橋主梁在火的作用下的不同反應(yīng)，分析的關(guān)鍵因素影響耐火性，即火災(zāi)場景、 防火隔熱，并綜合考慮鋼混凝土相互作用所產(chǎn)生的復(fù)合作用。數(shù)值計(jì)算的研究結(jié) 果表明，鋼箱梁混凝土梁板的相互作用而產(chǎn)生的復(fù)合作用使著火條件下鋼箱梁橋 結(jié)構(gòu)性能（和耐心性）顯著增強(qiáng)。其他影響鋼橋主梁的耐火性的重要因素是防火 絕緣材料和防火方案的類型。<

4、/p><p>　　CE 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞：火災(zāi)；防火性；梁橋；鋼梁橋 關(guān)鍵詞：橋梁火災(zāi)；耐火性；鋼梁；有限元分析</p><p><b>　　簡介</b></p><p>　　火災(zāi)嚴(yán)重的危害環(huán)境，據(jù)此，建立基礎(chǔ)設(shè)施需考慮這一點(diǎn)，在最近幾十年 來，由于城市地面交通的快速發(fā)展以及有害物質(zhì)的增加運(yùn)輸（如：易燃液體，自 燃物質(zhì)，有毒物質(zhì)等），橋梁火災(zāi)引起了越來

5、越多的關(guān)注。然而一般感覺橋梁不 會(huì)在火災(zāi)下崩坍，美國運(yùn)輸部最近的的一次調(diào)查顯示在 1990—2005 年期間由火 災(zāi)導(dǎo)致的橋梁崩坍比地震導(dǎo)致的多三倍以上。在某些情況下，橋梁火災(zāi)可能導(dǎo)致 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的崩潰，導(dǎo)致大量的交通延誤，走彎路，和昂貴的維修費(fèi)用。下面的火 災(zāi)事件說明了橋梁火災(zāi)問題的嚴(yán)重性。</p><p>　　2009 年 7 月 15 號(hào)，一輛運(yùn)載 13000 加侖易燃液體的油罐車與另一輛卡車在 密歇根淡褐色

6、公園附近的高速公路上的立交橋上相撞，這座橋包括 10 熱軋大鋼 梁在 24 米鋼筋混凝土樓板的跨度內(nèi)，高溫達(dá)到 1100 攝氏度，這熱度削弱了鋼梁 導(dǎo)致了天橋的崩坍，如圖一所示，火災(zāi)開始的 20 分鐘左右橋梁垮塌了，消防隊(duì) 員花了 105 分鐘才將大火撲滅，該事故造成了數(shù)百萬美元的損失。</p><p>　　火災(zāi)引起橋梁垮塌的另一個(gè)例子發(fā)生在加利福尼亞州的奧克蘭和麥克阿瑟 迷宮的交界處，2007 年 4 月 29

7、 日，一輛運(yùn)載 8600 加侖的卡車翻倒在高速公路</p><p>　　上，其中包括由六板梁支撐的鋼筋混凝土路面。消防隊(duì)員在 14 分鐘內(nèi)趕到了現(xiàn)</p><p>　　場，但大火導(dǎo)致的事故現(xiàn)場溫度達(dá)到了 1100 攝氏度，這種強(qiáng)高溫導(dǎo)致鋼梁強(qiáng)度 的損失，22 分鐘后最終導(dǎo)致了 580 跨度內(nèi)的崩坍，初步分析表明，該故障是高 溫影響下過應(yīng)力的影響，這次事故花費(fèi)了 9 百萬美元來修復(fù)這座橋，翻

8、新了好幾 個(gè)月才完成。</p><p>　　橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件在火災(zāi)的影響下反應(yīng)不同的原因有：</p><p>　　1.火源：橋梁著火的常見原因是橋梁附近油罐車的碰撞引起的汽油燃燒，然 而，共同的原因是建筑物中包含能燃燒的材料（主要是以木材和塑料為基礎(chǔ)的產(chǎn) 品）。</p><p>　　2.消防通風(fēng)：大多數(shù)建筑物是封閉的或者通風(fēng)量是有限的，然而，橋梁火災(zāi) 一般在露天的條件下

9、，能無限的通風(fēng)（氧氣）。</p><p>　　3.火災(zāi)嚴(yán)重程度：橋梁火災(zāi)比建筑火災(zāi)更激烈，更有代表性，因?yàn)榛鹪匆话?是汽油。</p><p>　　4.消防：建筑物都提供了主動(dòng)防火系統(tǒng)，如灑水裝置和被動(dòng)防火等防火措施， 但在橋梁中沒有特殊的防火措施。</p><p>　　5.故障極限狀態(tài)：橋梁主梁比建筑物主梁更長，剪切破換在主梁中占的比重 大，彎曲破話在橫梁中占的比重

10、大。</p><p>　　6.連接：橋梁主梁通常用底部法蘭軸承，相反，建筑通過鋼筋網(wǎng)或者法蘭， 支撐條件的不同影響結(jié)構(gòu)的耐火性。</p><p>　　回顧文獻(xiàn)表明缺乏關(guān)于橋梁的耐火性能的相關(guān)信息，這主要是因?yàn)殛P(guān)心橋梁 結(jié)構(gòu)防火安全的人很少。關(guān)于橋梁耐火性的研究主要來自于多銳普，克多，巴耶 利弗特和加洛克。這些研究清楚的表明，橋梁火災(zāi)是一個(gè)嚴(yán)重的問題并且通常是 由橋梁附近的機(jī)械爆炸引起的。橋

11、梁坍塌的時(shí)間通常在 30 分鐘之內(nèi)，留給消防 隊(duì)員作出回應(yīng)的時(shí)間很少，此外，缺乏影響橋梁主梁耐火性的主要信息，為了彌 補(bǔ)這些不足，密歇根州立大學(xué)成立了一個(gè)研究鋼橋耐火性能的研究項(xiàng)目，本文給 出了鋼橋的防火性能的數(shù)值研究結(jié)果。</p><p><b>　　有限元模型</b></p><p>　　為了說明鋼梁在火中的反應(yīng)，使用有限元程序 ANSYS 進(jìn)行了數(shù)字研究，這 個(gè)

12、程序能夠處理結(jié)晶器內(nèi)部發(fā)生的熱力耦合和非耦合問題。通過分析，剪支鋼箱 梁橋被選中。這種橋通常包括不同的結(jié)構(gòu)元件，即梁，鋼筋混凝土樓板和中間隔 膜，兩組離散化模型用于熱和機(jī)械的分析。將熱體荷載均布于結(jié)構(gòu)模型的主梁跨 度得到了熱分析的結(jié)果。高溫?zé)崤c機(jī)械屬性的鋼鐵，混凝土和絕緣性都納入了分 析，把強(qiáng)度極限狀態(tài)定義為故障，也就是說當(dāng)梁無法承擔(dān)所承受的荷載。</p><p>　　圖 1：由火災(zāi)引起的密歇根州榛園立交橋的梁坍

13、塌（拍于 Zapletal 2009 年）</p><p><b>　　熱分析</b></p><p>　　對(duì)所選的鋼—混凝土組合梁進(jìn)行了兩種情況下的傳熱分析，即有和沒有加勁 肋。SOLID70 元素英語離散梁，板和加強(qiáng)筋，SOLID 是一種三維元件有三維熱 傳導(dǎo)能力，并具有八個(gè)節(jié)點(diǎn)自由，即每個(gè)單節(jié)點(diǎn)處的溫度程度。此元件一般用于 三維穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)熱分析，該 SOLID7

14、0 元件的表面區(qū)域除了板的頂表面外都處于 火中，分別用來模擬鋼梁在對(duì)流和輻射下所發(fā)生的表面效應(yīng)，對(duì)所采用的離散化 熱模型圖如圖 2 所示。</p><p>　　圖 2(b)所示的板主件線段 AB 是網(wǎng)狀的 SOLID70 元件，兩個(gè)熱對(duì)流和熱輻 射荷載施加在表面區(qū)域，對(duì)流系數(shù)和熱分析中使用的碳?xì)浠衔锖屯獠炕鹗歉鶕?jù) 歐洲法規(guī)（歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)）確定的。一個(gè) 0.7 倍有效發(fā)射率因子用于底部和 側(cè)面梁的下翼緣的表面

15、。一個(gè) 0.5 倍發(fā)射率的因子用在網(wǎng)的側(cè)表面，而 0.3 倍的 用于法蘭板的頂部和底部。發(fā)射率的變化說明在網(wǎng)絡(luò)，頂部法蘭和平板處深度的 變化對(duì)輻射的影響較大。鋼鐵和混凝土的熱性能，即熱導(dǎo)電率，比熱，熱膨脹隨 溫度的變化而變化，在分析中，高溫性能假設(shè)是按照歐洲規(guī)范 2 和歐洲規(guī)范 3</p><p>　　來確定的。溫度 T 是由有限元分析每個(gè)組件（如法蘭，板等）每個(gè)時(shí)間段的平 均溫度得到的，如圖 3 所示。<

16、/p><p><b>　　分析離散的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)分析中橋主梁有兩個(gè)建模元件，即元件 SHELL181 底部法蘭，網(wǎng)絡(luò)， 上翼緣，加強(qiáng)劑和元素 SOLID65 混凝土板。SHELL181 有四個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)</p><p>　　有六個(gè)自由度，即 X，Y，Z 上的三個(gè)方向和三個(gè)轉(zhuǎn)角，這個(gè)元件可以定位法蘭 和網(wǎng)絡(luò)的屈曲程度和側(cè)

17、向扭轉(zhuǎn)程度，因此很適合用于大旋轉(zhuǎn)，大變形的非線性問 題。</p><p>　　SOLID65 有八個(gè)節(jié)點(diǎn)三個(gè)自由度，即在 X，Y，Z 三個(gè)方向上。這個(gè)元件可 以用于固體或無加固的三維建模，并能用于計(jì)算混凝土在拉伸開裂，混凝土徐變 下的應(yīng)力，輸出的熱分析（溫度）用來評(píng)估鋼—混凝土結(jié)構(gòu)模型的力學(xué)效應(yīng)。三 維結(jié)構(gòu)模型的分析如圖 4(a)所示。</p><p>　　考慮到混凝土板和鋼梁的上翼緣之間

18、的復(fù)合作用，將節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的相互作用 進(jìn)行離散分析，如圖 4(b)的結(jié)構(gòu)模型所示。混凝土板和鋼梁上翼緣有相同的節(jié)點(diǎn)， 有限元的模型是離散型的，橋梁主梁邊界的支撐條件用于法蘭的下表面，如圖 4(c)所示。這種邊界狀態(tài)反應(yīng)了實(shí)際情況，減小了邊界節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中并改善了 有限元方案，同時(shí)，考慮到混凝土的連續(xù)性效應(yīng)，板在橫向的運(yùn)動(dòng)受到了限制（參 見圖 4(c)）。</p><p><b>　　材料特性</b&

19、gt;</p><p>　　型鋼在火中的變化取決于火災(zāi)場景和型鋼的組成材料的熱性質(zhì)，即熱導(dǎo)率， 比熱和熱膨脹，其變化作為溫度的變化。鋼和混凝土的力學(xué)性能對(duì)耐火性，應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系和彈性模量至關(guān)重要，它也隨溫度而變化。溫度取決于鋼筋和混凝土的 熱學(xué)和機(jī)械性能，假設(shè)是按照歐洲規(guī)范 2（CEN 2004）和歐洲法規(guī) 3（CEN 2005） 確定的。熱導(dǎo)率，比熱，結(jié)構(gòu)鋼的熱膨脹系數(shù)和應(yīng)力—應(yīng)變曲線的分析如圖 5—</

20、p><p>　　8 所示。應(yīng)用于鋼梁中消防隔熱的是 CAFCO300，這種絕緣體的導(dǎo)熱系數(shù)為</p><p>　　0,078W/(mC)密度為 240 公斤/立方米，CAFCO300 通常用于室內(nèi)，但這種類型的 絕緣物的熱屬性（即熱導(dǎo)率和比熱）在室內(nèi)和室外的的性能是十分相似的。高溫 絕緣層的熱性能按照本茨和普拉薩德的建議來假定。與溫度有關(guān)的熱導(dǎo)率和絕緣 體的比熱值都是溫度的函數(shù)，其關(guān)系如圖 9

21、 所示。</p><p><b>　　模型驗(yàn)證</b></p><p>　　目前缺乏在火災(zāi)條件下橋梁主梁的防火測試數(shù)據(jù)，因此，英國鋼鐵公司開發(fā) 了鋼束混凝土板這一模型。這種在建筑物中很典型的梁板被用來做火災(zāi)測試。驗(yàn) 證過程包括比較從防火測試報(bào)告中預(yù)測的熱度和結(jié)構(gòu)反應(yīng)。鋼梁不絕緣，用于測 試的梁板支架和帶熱電藕的布局如圖 10 所示。</p><p&

22、gt;　　圖 11 表示用有限元模型進(jìn)行防火測試測量的鋼的溫度，可以看出該梁的上 翼緣的溫度比底部法蘭的溫度要低，這是因?yàn)榛炷涟逶陧敳糠ㄌm處消散的溫度 較低，因?yàn)榛炷僚c鋼相比有較低的熱導(dǎo)率和較高的熱容量。網(wǎng)絡(luò)溫度比底部法 蘭的溫度略高，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的厚度比法蘭的小?？傮w而言，由分析得到的預(yù)測 溫度數(shù)據(jù)比實(shí)驗(yàn)得到的測量溫度數(shù)據(jù)要好，輕微的區(qū)別可能是因?yàn)閭鳠釁?shù)的變 化，比如輻射和對(duì)流系數(shù)。</p><p>　　

23、由 ANSYS 模型得到的跨中撓度和實(shí)驗(yàn)測得的跨中撓度的比較如圖 12 所示， 由圖可知，在火災(zāi)的早期，跨中撓度隨時(shí)間逐漸增大。這些初始撓度主要是由于</p><p>　　頂部和底部的法蘭型鋼和鋼梁在高溫下彈性模量發(fā)生變化而引起的。10 分鐘后， 由于可塑性的擴(kuò)展，偏轉(zhuǎn)率會(huì)略微增加，從而導(dǎo)致鋼的強(qiáng)度和剛度在高溫下更迅 速的退化，在大約 21 分鐘時(shí),底板和斜腹板的溫度約為 600 度，在高溫的作用下 跨中的偏轉(zhuǎn)度

24、增大，并在 23 分鐘的時(shí)候跨中截面斷裂。</p><p>　　總的來說，由 ANSYS 模型得到的數(shù)據(jù)同實(shí)驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)很接近，細(xì)微的不 同可能是因?yàn)椴捎美硐牖姆治觯热鐚?shí)驗(yàn)和分析假設(shè)的處于火中的長度不同， 在有限元模型中整個(gè)跨度（4.5 米）置于火中，而在測試過程中只有 4 米置于火 中，并且所述的支撐區(qū)域在爐外，據(jù)英國鋼鐵技術(shù)和 Swinden 實(shí)驗(yàn)室（1989）報(bào) 道。從 ANSYS 模型預(yù)測的出現(xiàn)故障的

25、時(shí)間具有很好的可接受性，例如，以偏轉(zhuǎn) 極限狀態(tài)作為故障準(zhǔn)則預(yù)測到的時(shí)間是 22.5 分鐘而實(shí)驗(yàn)得到的是 23 分鐘。 研究案例</p><p>　　橋梁的選擇 簡支鋼箱梁橋被選來研究橋梁主梁在火災(zāi)下的的反應(yīng)，該鋼橋的 RC 樓板厚</p><p>　　200 毫米由五個(gè) W333141 熱軋鋼梁支撐，鋼梁和板連接為一體，橫向隔板在中 間和兩端橫向連接防止板橫向運(yùn)動(dòng)，如圖 13 所示。該橋主

26、梁長 12.2 米，在兩端 有兩個(gè)寬為 36 毫米的伸縮縫，該梁由 50 級(jí)鋼制成（屈服強(qiáng)度是 350 兆帕），而 使用的混凝土板的抗壓強(qiáng)度是 30 兆帕。</p><p>　　不同的參數(shù) 用已驗(yàn)證的有限元模型評(píng)估了橋梁在五種不同情況下的的耐火性，防火措</p><p>　　施和鋼筋混凝土所產(chǎn)生的復(fù)合作用是變量。表 1 表示分析結(jié)果的測試參數(shù)和總 結(jié)。該分析是在兩個(gè)火災(zāi)場景下進(jìn)行的，即碳?xì)?/p>

27、化合物和外部火災(zāi)場景。</p><p>　　分兩種情況來討論鋼梁和混凝土板的相互作用，在案例一中忽略板的相互作 用，只分析梁對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。在案例二中考慮鋼梁和混凝土板的相互作用。在案例 三中，同案例二一樣只是把評(píng)估耐火性的火災(zāi)場景改為室外火災(zāi)場景。外部的火 沒有碳?xì)浠衔镱惢鹉敲醇ち?，也是橋梁火?zāi)場景之一。碳?xì)浠衔镱惢鸷屯獠?火的時(shí)間和溫度的關(guān)系曲線如圖 14 所示。</p><p>　　

28、在主梁上施加相當(dāng)于自重的百分之三十的活荷載進(jìn)行耐火性分析，梁段的自 重為 2.0KN/m，混凝土板的磨損面積和自重是按照 AASHTO 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。均布 荷載為 9.3KN/m，相當(dāng)于施加的活荷載的 0.3 倍。</p><p><b>　　結(jié)果和討論</b></p><p>　　用 ANSYS 分析案例 2 得到的結(jié)果如圖 15 所示，圖中顯示，在烴類火災(zāi)下， 組合

29、梁中鋼筋混凝土的溫度分布是時(shí)間的函數(shù)。由圖 15 可以看出，頂部法蘭的 溫度遠(yuǎn)低于底部法蘭。這主要是因?yàn)榛炷涟宓母魺嵝Ч?，熱度從頂部法蘭板消</p><p>　　散。此外，網(wǎng)絡(luò)處的溫度比底部法蘭略高，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)處比法蘭薄，這就使網(wǎng)絡(luò)處 的溫度迅速上升。</p><p>　　案例2（非隔熱梁）和案例4（隔熱梁）的梁板坯的橫截面的熱梯度變化如圖 16所示，20分鐘時(shí)案例2中的溫度為950C，案

30、例4為500C，案例2中因?yàn)榛炷涟?的溫度與底部法蘭的溫度相差較大，所以橫截面的熱梯度變化較顯著。然而，在 案例4中，由于隔熱體的存在，最大限度的減小了熱梯度的變化，直到60分鐘時(shí) 溫度才達(dá)到874C。因此，案例4下的隔熱梁比案例2下的非隔熱梁存活時(shí)間長。 火的類型也影響熱梯度，這可以通過比較案例2和案例3的溫度梯度得出，案例2 中（碳?xì)浠衔锘馂?zāi)場景）60分鐘時(shí)的梯度是945C，案例3中（外部火災(zāi)場景） 60分鐘時(shí)的梯度是530C，

31、這是因?yàn)橥獠炕鸬臏囟缺葻N類火低，從圖14可以看出。 在一般情況下，更高的熱梯度產(chǎn)生更高的溫度，因此，熱曲率變化顯著的梁導(dǎo)致 高熱應(yīng)力。開始階段曲率的變化與施加的荷載無關(guān)，只與熱梯度效應(yīng)有關(guān)。因此， 早期的曲率變化是因?yàn)殇摫┞对诨鹬械臒崽荻茸兓?，一旦鋼的溫度超過400C， 由于鋼的機(jī)械性能降低變形量顯著增大。</p><p>　　由圖16可知，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的溫度是均勻的，熱分析的結(jié)果表明軸承處的溫度分 布和網(wǎng)絡(luò)處的非常

32、相似，這是因?yàn)閮烧叩牡募訌?qiáng)件相似。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)和軸承加 強(qiáng)筋施加同樣的溫度來進(jìn)行熱分析。</p><p>　　圖17為一個(gè)典型的橋桁結(jié)構(gòu)示意圖，梁的跨中撓度是處于火中的時(shí)間的函 數(shù)，這些撓度曲線分五種情況來分析，偏轉(zhuǎn)級(jí)數(shù)的總體趨勢可以分為不同的階段。 在火災(zāi)的早期階段，跨中撓度線性增大，這主要是因?yàn)闄M截面溫度級(jí)數(shù)的變化。 因此，撓度在不同時(shí)間內(nèi)變化的原因是不同的。撓度在火災(zāi)早期顯著增大時(shí)因?yàn)?鋼筋和混凝土的強(qiáng)度和

33、剛度在高溫下被破壞。在火災(zāi)的后期，除了案例3外的其 他案例都是因?yàn)楦邷厝渥兊挠绊憽?lt;/p><p>　　案例 1（沒有復(fù)合作用）的故障是因?yàn)榈撞糠ㄌm發(fā)生了彎曲，因?yàn)樵谶@種情 況下沒有樓板的影響。案例 2,4 和 5 有板的復(fù)合作用，梁破換的原因是網(wǎng)絡(luò)附近 的支撐作用。通過上述分析可知，鋼—混凝土的復(fù)合作用產(chǎn)生的相互作用增大梁 的抗彎能力，但是抗剪能力沒有顯著的增大。事實(shí)上，由于溫度的升高，網(wǎng)絡(luò)失 去強(qiáng)度的速度比法

34、蘭快。在案例 3 中，外部火災(zāi)產(chǎn)生的較低溫度使梁產(chǎn)生疲勞， 其中最大溫度可達(dá) 680C。</p><p>　　表一中為五種情況下跨中撓度和失效時(shí)間的分析結(jié)果摘要，有復(fù)合作用時(shí)結(jié) 構(gòu)的耐火性提高。案例 1 中與沒有復(fù)合作用的梁相比，有復(fù)合作用時(shí)故障出現(xiàn)的 時(shí)間長 12 分鐘，案例 2 中考慮混凝土板和鋼梁的相互作用時(shí)長 21 分鐘。在碳?xì)?化合物的火災(zāi)場景下分析案例 1 和案例 2，兩種的熱梯度相同。此外，案例 1

35、 中 撓度的變化很大，破換時(shí)的最大跨中撓度為 327 毫米，而案例 2 的為 165 毫米， 這是因?yàn)榛炷涟宓膭偠仍诟邷叵卤黄茐?。案?2 中結(jié)構(gòu)性能（和耐火性相關(guān)的） 的顯著增強(qiáng)是因?yàn)榛炷涟宓目箯澞芰Φ淖饔谩４送?，在初期，型鋼和混凝土?的抗彎能力決定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，但是，高溫下鋼的強(qiáng)度性能迅速降低，最終型鋼決 定梁的承載能力。混凝土板因?yàn)榛炷恋膹?qiáng)度性能仍有足夠的抵抗能力，結(jié)果在 后期混凝土承受荷載，因此，有復(fù)合作用的梁的存活時(shí)間比

36、沒復(fù)合作用的長。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　用非線性的有限元評(píng)估火災(zāi)條件下橋梁的梁的反應(yīng)，基于分析結(jié)果可得到以 下結(jié)論：</p><p>　　1.在某些情況下，火災(zāi)是鋼箱梁橋的一個(gè)顯著危害。目前關(guān)于鋼橋的防火性 能的信息很有限。</p><p>　　2.由于不同的防火建筑梁，荷載，幾何

37、形狀和截面特征，大橋主梁在火災(zāi)中 的表現(xiàn)不同，因此，已有的關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的耐火性資料不能直接應(yīng)用于橋梁。</p><p>　　3.ANSYS 可以用來模擬火災(zāi)對(duì)橋梁的影響，SOLID 單元可以用來模擬熱響 應(yīng)，SHELL181 和 SOLID65 元件可以模擬結(jié)構(gòu)響應(yīng)。</p><p>　　4.鋼梁和混凝土板的相互作用產(chǎn)生的復(fù)合作用能顯著增強(qiáng)橋梁的耐火性，因 此，正確的評(píng)價(jià)橋梁主梁的耐火性要

38、考慮復(fù)合作用。</p><p>　　5.火災(zāi)的類型和絕緣體對(duì)橋梁的耐火性有很大的影響。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)所用的這些材料是由美國國家科學(xué)基金會(huì)贊助的，作者感謝美國國家科 學(xué)基金會(huì)的支持，本文中的所有意見，研究成果，結(jié)論都是作者本人的，并不一 定反映美國國家科學(xué)基金會(huì)的意見。</p>