鋼網(wǎng)架的溫度應(yīng)力與火災(zāi)下安全時(shí)間分析.pdf

1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由多根桿件組成的大跨度空間結(jié)構(gòu),按照一定的網(wǎng)格形式通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而成。與混凝土結(jié)構(gòu)不同,鋼材的熱膨脹系數(shù)較大,且網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般都用在跨度比較大的建筑物屋蓋,因此此類結(jié)構(gòu)在外界環(huán)境溫度變化下產(chǎn)生的桿件內(nèi)力和結(jié)構(gòu)整體變形不容忽視。隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑在建筑工程中發(fā)揮著日益重要的作用,對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)防火問題已然不容小覷。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)在高溫下,其強(qiáng)度和剛度都將迅速降低,承載力也隨之降低,使得鋼結(jié)構(gòu)在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到極限狀態(tài)以至被破壞。

2、所以,鋼結(jié)構(gòu)的防火研究顯得尤為重要。而且大空間鋼結(jié)構(gòu)往往不能直接按照普通鋼結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)。目前我國(guó)關(guān)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)的抗火研究還處于起步階段,且在現(xiàn)有規(guī)范中也少有涉及。因此,對(duì)大跨度空間結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的受力性能、節(jié)點(diǎn)位移以及安全承載時(shí)間進(jìn)行深入研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文以某市一檢測(cè)中心屋蓋網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為工程背景,利用大型有限元分析軟件SAP2000建立網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型,簡(jiǎn)要分析了環(huán)境溫度變化對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的影

3、響,與此同時(shí),著重對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的力學(xué)性能及變形進(jìn)行分析。本文主要完成以下幾方面的工作:
　　(1)利用SAP2000有限元分析軟件建立網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型,通過(guò)對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行靜力計(jì)算和溫度荷載作用下的計(jì)算,得出溫度應(yīng)力對(duì)空間網(wǎng)架的影響作用;
　　(2)利用傳熱學(xué)的知識(shí)以及鋼結(jié)構(gòu)升溫原理計(jì)算出火災(zāi)下網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)不同部位桿件在不同時(shí)刻的溫度值;
　　(3)將計(jì)算出的溫度值導(dǎo)入SAP2000有限元分析軟件中對(duì)該網(wǎng)架進(jìn)行結(jié)構(gòu)與熱的耦合