截面形狀系數(shù)對(duì)三面受火不銹鋼梁抗火性能影響的研究.pdf

1、近年來，伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)處在一個(gè)黃金發(fā)展時(shí)期，新材料和新技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用取得了前所未有的進(jìn)步。不銹鋼作為建筑結(jié)構(gòu)材料的新成員，因其完美的外觀、良好的力學(xué)性能和超強(qiáng)的耐腐蝕性能，受到了當(dāng)今建筑師和結(jié)構(gòu)工程師的青睞。然而，建筑火災(zāi)近年來頻繁發(fā)生，造成了大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，火災(zāi)作用下建筑結(jié)構(gòu)的安全性面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。不銹鋼結(jié)構(gòu)往往由于具有良好的外觀效果，一般不采用任何防火措施，其在火災(zāi)作用下的受力性能顯得尤為重要

2、。目前，中國(guó)對(duì)不銹鋼構(gòu)件抗火性能研究相對(duì)較少，截面形狀系數(shù)對(duì)不銹鋼構(gòu)件抗火性能影響的研究幾乎空白?；谏鲜霰尘?，本文對(duì)三面受火不銹鋼梁抗火性能開展了數(shù)值模擬分析與研究，揭示了三面受火不銹鋼梁在火災(zāi)下的受力性能與破壞機(jī)理，對(duì)不同截面形狀系數(shù)的矩形截面和H形截面三面受火不銹鋼梁進(jìn)行了參數(shù)化分析，并給出了矩形截面和H形截面三面受火不銹鋼梁承載力的計(jì)算理論。
　　本文采用有限元軟件ABAQUS對(duì)東南大學(xué)夏新鳳以及L.Gardner和N.R

3、.Baddoo開展的試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，獲取了各試驗(yàn)試件的表面溫度-時(shí)間曲線和跨中豎向變形-時(shí)間曲線的有限元結(jié)果，并將有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了有限元分析模型的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)影響三面受火不銹鋼梁截面形狀系數(shù)的關(guān)鍵因素進(jìn)行了參數(shù)化分析，分析結(jié)果表明:對(duì)于三面受火矩形截面不銹鋼梁，截面厚度對(duì)試件溫度發(fā)展有較大影響，截面高度和截面寬度對(duì)試件溫度發(fā)展影響相對(duì)較小;截面高度、截面寬度和截面厚度均對(duì)不銹鋼梁的抗火性能有

4、一定影響，其中截面厚度影響相對(duì)較大，試件臨界溫度隨截面厚度增加而提高;對(duì)于三面受火H形截面不銹鋼梁，翼緣厚度對(duì)試件溫度發(fā)展影響較截面高度、截面寬度和腹板厚度更為明顯;截面寬度和翼緣厚度對(duì)不銹鋼梁抗火性能的影響較截面高度和腹板厚度更為明顯，截面寬度和翼緣厚度越大，則試件臨界溫度越高。
　　本文最后對(duì)現(xiàn)有的不銹鋼梁抗火設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了歸納與提煉，并在此基礎(chǔ)上，擬合出了矩形截面和H形截面三面受火不銹鋼梁的承載力計(jì)算公式。采用擬合的承載力計(jì)