鋼框架梁抗火的非線性有限元分析.pdf

1、耐火性能差是鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)致命缺點(diǎn),鋼材的強(qiáng)度、彈性模量等基本力學(xué)性能指標(biāo)在高溫下急劇下降,一旦發(fā)生火災(zāi)鋼結(jié)構(gòu)就有可能發(fā)生嚴(yán)重的破壞甚至過早地整體倒塌.目前國(guó)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)主要采用基于試驗(yàn)的構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法,這種方法很難模擬構(gòu)件在整體結(jié)構(gòu)中的荷載分布、大小以及端部約束情況的影響,而通過計(jì)算來確定鋼結(jié)構(gòu)的抗火極限承載力,則可以更加合理地確定鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施.因此,對(duì)基于計(jì)算的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入的研究具有重要的理論意義和工程實(shí)

2、用價(jià)值.該文基于鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)中存在的一些問題,完成了如下的工作.考慮靜力荷載和溫度應(yīng)力的影響,采用有限元法對(duì)鋼框架中的工字鋼梁進(jìn)行了特征值屈曲分析,判斷其火災(zāi)下的失穩(wěn)模態(tài);在特征值屈曲分析的基礎(chǔ)上,考慮材料非線性和幾何非線性,對(duì)工字鋼梁作了火荷載下的非線性屈曲計(jì)算,并比較了初始缺陷、不同約束和不同荷載水平對(duì)其抗火極限溫度的影響;分析了火災(zāi)下由于梁撓度的增長(zhǎng)而產(chǎn)生的懸鏈力對(duì)工字鋼梁抗火承載力的影響;按照傳熱學(xué)的原理,對(duì)平面框架進(jìn)行了熱-