多層方鋼管混凝土柱—鋼混凝土組合梁框架抗火性能研究.pdf

1、本文對局部火災下三層三跨方鋼管混凝土柱-鋼混凝土組合梁平面框架的抗火性能及常溫下復式圓鋼管混凝土短柱的受壓力學性能進行三維殼-實體精細有限元分析，分析中，鋼梁、鋼管采用殼單元，混凝土采用實體單元，栓釘采用梁單元，鋼筋采用桁架單元，分析中考慮高溫下方鋼管與混凝土的約束作用以及鋼-混凝土組合梁的黏結(jié)-滑移性能，主要工作如下:
　　(1)采用ABAQUS有限元軟件，取合理的高溫下材料熱工系數(shù)和熱力耦合本構(gòu)關(guān)系，對恒高溫下的方鋼管混凝土柱

2、力學性能及鋼管與混凝土之間的相互作用進行了分析;并對不同受火工況下的方鋼管混凝土柱與單層單跨框架的溫度場和抗火性能的試驗結(jié)果進行有限元分析與驗證。
　　(2)設計一榀等跨三層三跨框架和一榀不等跨三層三跨方鋼管混凝土柱-鋼混凝土組合梁平面框架模型，采用合理的有限元建模方法，對局部火災下的兩榀組合框架進行溫度場和抗火性能分析;通過改變柱端荷載水平和柱保護層厚度，獲得框架結(jié)構(gòu)兩種不同的破壞模式，通過對兩榀框架兩種破壞模式下的內(nèi)力和變形分

3、析，討論不同跨度對平面框架抗火性能的影響。
　　(3)采取與三層三跨框架相同的受火邊界條件，對兩端固支方鋼管混凝土柱、兩端固支組合梁的抗火性能進行有限元分析，并與框架梁、框架柱進行對比分析，討論框架中構(gòu)件抗火性能與單個構(gòu)件抗火性能的區(qū)別。
　　(4)采用有限元法對復式圓鋼管混凝土軸壓短柱進行有限元分析與實驗驗證，分析復式圓鋼管混凝土軸壓短柱的內(nèi)、外鋼管縱向應力與橫向應力，內(nèi)、外核心混凝土的縱向應力的變化，分析內(nèi)外鋼管直徑比、