不同火災(zāi)場景下鋼結(jié)構(gòu)倒塌過程研究.pdf

1、由于國家大力推動(dòng)發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，所以現(xiàn)在越來越多的建筑中使用鋼結(jié)構(gòu)。但是目前由于意外事故（例如火災(zāi)、爆炸等）而導(dǎo)致的鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌事故越來越頻繁，所以鋼結(jié)構(gòu)倒塌問題越來越受到國內(nèi)外研究者的高度重視。延性好，塑性變形能力強(qiáng)是鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，但鋼結(jié)構(gòu)耐火性能極差，其彈性模量和強(qiáng)度等基本力學(xué)性能指標(biāo)在火災(zāi)下迅速下降，從而容易使在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌，造成嚴(yán)重災(zāi)害。
　　本文首先闡述了國內(nèi)外對鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)作用下連續(xù)倒塌的研究成果和設(shè)計(jì)方

2、法，并總結(jié)分析了建筑物受火的發(fā)展過程及火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)的物理性能和受力性能，在此基礎(chǔ)上，采用有限單元生死法，并同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性，材料非線性，狀態(tài)非線性對模型的綜合影響，模擬了結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下從受火到結(jié)構(gòu)倒塌的全過程。著重對以下內(nèi)容進(jìn)行了研究：
　?。?）本文采用火災(zāi)作用下鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌全過程分析法，建立了相關(guān)數(shù)值模型，模擬了鋼結(jié)構(gòu)在房間受火后房間構(gòu)件在0.5小時(shí)內(nèi)的溫度場，并在此溫度場下效仿構(gòu)件失效的過程，研究了鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒

3、塌的破壞機(jī)理。
　?。?）在受火房間位置不同的情況下，比較各個(gè)受火房間連續(xù)倒塌時(shí)的受力性能及變形性能，得出哪些區(qū)域應(yīng)重點(diǎn)防護(hù)。并結(jié)合一工程實(shí)例來證明本文得到的結(jié)論。
　?。?）提出鋼結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的一些措施，并提出這些措施的優(yōu)缺點(diǎn)，在具體實(shí)際工程中加以完善。
　　主要取得的結(jié)論如下：
　?。?）通過模擬全過程法得到了鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下溫度分布、變化情況以及破壞過程，分析出在火災(zāi)前期溫度迅速上升，從第10分鐘開始后溫度

4、上升減緩，但在前10分鐘因?yàn)闇囟妊杆偕仙?，已有?gòu)件遭受破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌。
　?。?）在對底層、中間層、頂層房間受火失效的對比分析中得出雖然底層房間受火失效對整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響最大，但是中間層房間受火后更容易先行破壞，所以對中間層也要采取足夠的防護(hù)措施。
　?。?）在對工程實(shí)例和不同層房間受火的分析中可以看出，角柱更容易比其他柱先行破壞，則需對角柱在進(jìn)行抗火設(shè)計(jì)時(shí)采取加固措施以防止其先行失效。
　　（4）中部房間受火后