火災(zāi)下鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理研究及抗倒塌性能分析.pdf

1、鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)是一種集經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等為一體的新型鋼結(jié)構(gòu)形式，在國(guó)外已有許多工程應(yīng)用實(shí)例，我國(guó)也正在積極推廣該結(jié)構(gòu)形體系的應(yīng)用。近年來(lái)，火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的安全性引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度重視，而鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)作為一種新型的鋼結(jié)構(gòu)形式，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于該結(jié)構(gòu)的抗火研究尚處于起步階段。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“鋼結(jié)構(gòu)交錯(cuò)桁架體系抗火性能研究”（編號(hào):50706059）和中南大學(xué)研究生教育創(chuàng)新工程的資助（編號(hào):2010ssxt215）下，對(duì)鋼交錯(cuò)桁架結(jié)

2、構(gòu)在火災(zāi)高溫下的破壞機(jī)理和失效模式進(jìn)行了研究，并初步探討了該結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的抗倒塌性能。
　　 本文主要完成了以下工作:
　　 (1)開(kāi)展了鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)縮尺模型抗火試驗(yàn)研究，獲得了鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的力學(xué)響應(yīng)規(guī)律，得到了采用不同節(jié)點(diǎn)形式的鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的失效模式，分析了該結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的破壞機(jī)理，并對(duì)火災(zāi)下采用不同節(jié)點(diǎn)形式的鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)跨中節(jié)間豎腹桿的屈曲形式進(jìn)行了比較分析。
　　 (2)根據(jù)試驗(yàn)研究

3、的結(jié)果，針對(duì)鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下可能發(fā)生的連續(xù)性倒塌進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。利用備用荷載路徑法，采用ANSYS建立了鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)三維模型進(jìn)行分析，得到了關(guān)鍵部位構(gòu)件失效對(duì)鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，并提出了火災(zāi)下防止鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)性倒塌的措施。
　　 (3)針對(duì)該結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下可能發(fā)生的倒塌行為提出了一種基于抗倒塌的優(yōu)化防火方案，并討論了該優(yōu)化方案的經(jīng)濟(jì)性。
　　 本文的研究成果對(duì)完善鋼交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的抗火理論有著積極