火災(zāi)下鋼架結(jié)構(gòu)的屈曲反應(yīng)分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)形式,具有施工快,自重輕等明顯優(yōu)勢(shì),尤其是鋼框架結(jié)構(gòu)在近年的生活和生產(chǎn)中更是得到了快速發(fā)展。但是抗火性能差是影響鋼結(jié)構(gòu)廣泛運(yùn)用的重要因素之一,近年來鋼框架防火抗火的研究日益受到國內(nèi)外學(xué)者的重視,并取得了一系列重要的突破。作為在火災(zāi)下影響鋼框架結(jié)構(gòu)承載能力的穩(wěn)定性問題,也日益受到各國研究人員的關(guān)注,本文通過對(duì)國內(nèi)外一些研究著作和理論的整理,主要進(jìn)行了以下方面的研究:
　　(1)總結(jié)了目前不同升溫理論中溫度場(chǎng)變化特

2、點(diǎn)和計(jì)算分析方法以及高溫下結(jié)構(gòu)鋼材的熱物理性能和力學(xué)性能的變化,為后續(xù)各章高溫條件下鋼結(jié)構(gòu)溫度內(nèi)力和穩(wěn)定性能分析奠定基礎(chǔ)。
　　(2)結(jié)合熱傳導(dǎo)理論,對(duì)鋼架結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下發(fā)生屈曲破壞時(shí)的極限溫度進(jìn)行了分析,得到了其極限燃燒時(shí)間。同時(shí)將鋼框架節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為彈性鉸支約束,釋放了高溫下節(jié)點(diǎn)的軸向剛度和轉(zhuǎn)動(dòng)剛度,利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本原理對(duì)火災(zāi)條件下鋼框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫度內(nèi)力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并結(jié)合具體算例分析了隨火災(zāi)溫度升高結(jié)構(gòu)軸向剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和溫

3、度內(nèi)力隨溫度的變化情況。
　　(3)結(jié)合具體算例,對(duì)火災(zāi)燃燒不同時(shí)刻鋼框架結(jié)構(gòu)抗彎剛度系數(shù)進(jìn)行了求解,并根據(jù)抗彎剛度系數(shù)得到了鋼架結(jié)構(gòu)柱計(jì)算長度系數(shù)的表達(dá)式,通過分析火災(zāi)下鋼架結(jié)構(gòu)柱的計(jì)算長度系數(shù)的結(jié)果,對(duì)鋼框架極限荷載進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,得到了鋼框架結(jié)構(gòu)極限荷載隨溫度升高的變化趨勢(shì),得到了可以根據(jù)約束剛度比的變化情況來判斷整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的發(fā)展趨勢(shì)使受力分析更加合理的結(jié)論。
　　(4)利用有限元軟件ANSYS對(duì)局部火災(zāi)下的鋼框架