鋼框架高溫（火災(zāi)）下的破壞機(jī)理以及安全防護(hù)性能研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)因具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、施工周期短等優(yōu)勢(shì)，得到了快速的應(yīng)用發(fā)展。然而，鋼結(jié)構(gòu)不耐火，在火災(zāi)條件下鋼材的力學(xué)性能快速下降，從而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞甚至引發(fā)倒塌，給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。正由于鋼材的耐火性差的特性，使其在結(jié)構(gòu)安全方面存在很明顯的缺陷。所以研究鋼結(jié)構(gòu)在高溫下的破壞機(jī)理顯得十分必要。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，將工程結(jié)構(gòu)相關(guān)理論及火災(zāi)科學(xué)基本理論相結(jié)合，采用有限元分析軟件ANSYS對(duì)火災(zāi)條件下的鋼框架進(jìn)行

2、熱力耦合分析，得到了鋼構(gòu)件截面溫度變化規(guī)律，以及熱力耦合作用下鋼框架的破壞機(jī)理；探討了受火位置的不同對(duì)鋼框架抗火性能的影響；考查了不同的受火方式對(duì)兩端固定的鋼梁抗火性能的影響分析；對(duì)國(guó)內(nèi)外防火設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了總結(jié)，分析了受火方式以及防火涂層對(duì)鋼構(gòu)件溫度場(chǎng)影響的規(guī)律。
　　通過模擬分析，可得如下結(jié)論：（1）鋼構(gòu)件無論是單面受火還是三面受火，截面溫度分布很不均勻，受火面溫度高，而背火面溫度較低；（2）受火鋼框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處受力復(fù)雜，易發(fā)

3、生破壞，是結(jié)構(gòu)抗火的薄弱部位，需予以加強(qiáng)保護(hù)措施；（3）鋼框架受火位置不同對(duì)其反應(yīng)特性也有一定影響，邊跨受火時(shí)，底層柱頂端的水平側(cè)移值較中跨受火時(shí)要大，而梁的跨中撓度值較中跨受火時(shí)相對(duì)小一些；（4）火災(zāi)發(fā)生后鋼梁通常是三面受火，梁腹板和下翼緣溫度迅速上升，溫度差別很小，而上翼緣溫度與截面其他部位相比有較大差別；（5）火災(zāi)中材料膨脹對(duì)于鋼構(gòu)件的受力狀態(tài)有著明顯的影響；（6）對(duì)于兩端固定的鋼梁，在受火區(qū)域一定的情況下，受火面越多，鋼梁破壞時(shí)