受火淺圓鋼拱的行為模擬及參數(shù)分析.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)飛速發(fā)展，應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中的大跨度鋼結(jié)構(gòu)樣式越來(lái)越多，鋼拱結(jié)構(gòu)便是其中一類，此類型具有受力合理、變形小以及適合在大跨度結(jié)構(gòu)中應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，使其在工程中得到廣泛的應(yīng)用。但由于鋼材本身的抗火性能較差，致使鋼拱結(jié)構(gòu)整體也不具備較強(qiáng)的抗火性能。鋼拱在火災(zāi)下經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的平面內(nèi)失穩(wěn)，甚至出現(xiàn)平面外失穩(wěn)破壞，因此鋼拱的受火問題受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注。
　　鋼拱結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的行為與梁、柱等構(gòu)件在火災(zāi)下的受力性能存在本質(zhì)區(qū)別，鋼拱作為結(jié)構(gòu)中非

2、常重要的受力構(gòu)件，進(jìn)行火災(zāi)下鋼拱的性能研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文運(yùn)用有限元軟件對(duì)淺圓鋼拱行為進(jìn)行受火分析時(shí)，其中受火淺圓鋼拱會(huì)發(fā)生平面外失穩(wěn)和平面內(nèi)失穩(wěn)兩種形式；其第一種是面外對(duì)鋼拱結(jié)構(gòu)的支撐剛度不夠，發(fā)生時(shí)不僅存在面內(nèi)的彎矩、軸力，還有側(cè)向位移、扭矩以及翹曲應(yīng)力，第二種是面外支撐足夠的淺圓鋼拱進(jìn)行抗火研究時(shí)，其支座約束鋼度用彈簧單元模擬，得出受火淺圓鋼拱仍然會(huì)發(fā)生平面內(nèi)跳躍失穩(wěn)現(xiàn)象，而且在火災(zāi)下的行為發(fā)展過程分為三個(gè)階段：軸壓力

3、增大階段，軸壓力減小階段，跳躍階段，還有一個(gè)特別重要的溫度，即臨界跳躍失穩(wěn)溫度，能夠形象的反映火災(zāi)下淺圓鋼拱平面內(nèi)失穩(wěn)特點(diǎn)。無(wú)論是面內(nèi)還是面外失穩(wěn)問題，淺圓鋼拱都具有很好的潛在研究?jī)r(jià)值。本文將著重模擬平面內(nèi)的淺圓鋼拱行為發(fā)展過程，繼而全面研究各個(gè)參數(shù)對(duì)火災(zāi)下淺圓鋼拱行為的影響。考慮到以上幾方面，本文的主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)方面：
　　（1）參考?xì)W洲規(guī)范加以驗(yàn)證有限元的準(zhǔn)確性并且運(yùn)用有限元對(duì)受火淺圓鋼拱進(jìn)行不同單元類型、不同分析步