火災(zāi)下鋼框架梁的屈曲及柱的行為的研究.pdf

1、耐火性能差是鋼結(jié)構(gòu)的一個致命弱點，鋼材的強度、彈性模量等基本力學(xué)性能指標(biāo)在高溫下急劇下降，一旦發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)就有可能發(fā)生嚴(yán)重的破壞，甚至過早地整體倒塌。目前國內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計主要采用基于試驗的構(gòu)件抗火設(shè)計方法，這種方法很難模擬構(gòu)件在整體結(jié)構(gòu)中的荷載分布、大小以及端部約束情況的影響。若能通過計算來確定鋼結(jié)構(gòu)的抗火極限承載力，則可以更加合理地確定鋼結(jié)構(gòu)的防火保護措施。因此，對基于計算的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計方法進行深入的研究具有重要的理論意義和

2、工程實用價值。 本文基于鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計中存在的一些問題，完成了以下工作： 1、采用有限單元法分析了火災(zāi)中受火梁的推力作用對于受火H型鋼柱的耐火極限的影響；考慮了火災(zāi)中由于受火柱材料性能的改變以及內(nèi)力變化在結(jié)構(gòu)內(nèi)造成應(yīng)力重分布的影響，計算了柱在火災(zāi)中的軸力及彎矩的變化，并與基于計算的抗火設(shè)計方法得到的軸力彎矩計算結(jié)果進行了對比。 2、考慮靜力荷載和溫度應(yīng)力的影響，采用有限元法對鋼框架中的工字鋼梁進行了特征值屈曲分析

3、，判斷其火災(zāi)下的失穩(wěn)模態(tài)；在特征值屈曲分析的基礎(chǔ)上，考慮材料非線性和幾何非線性，對工字鋼梁作了火荷載下的非線性屈曲計算，并比較了初始缺陷、不同約束和不同荷載水平對其抗火極限溫度的影響；考察了受火構(gòu)件與非受火構(gòu)件的相互影響，更加真實地反映出結(jié)構(gòu)的抗火性能。 3、火災(zāi)下的組合梁沿高度的溫度分布通常是不均勻的，而溫度梯度對于考察不同約束下的梁在火災(zāi)下的力學(xué)性能又至關(guān)重要。本文完成了“局部火災(zāi)下型鋼一壓型鋼板一混凝土組合梁沿高度的溫度分