室內(nèi)火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的熱響應(yīng)研究.pdf

1、建筑火災(zāi)是最常見、最危險的火災(zāi)類型。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，其防火問題更是一個不可回避的問題。相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)在高溫下，其強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)在較短時間內(nèi)達(dá)到極限狀態(tài)以至破壞。所以，鋼結(jié)構(gòu)的防火研究顯得尤為重要。 本課題在分析火源與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳熱關(guān)系的基礎(chǔ)上，進行了高溫與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的作用關(guān)系和構(gòu)件熱響應(yīng)的分析，討論了鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火特性及保護措施對其的影響。

2、 本課題主要內(nèi)容： 1.根據(jù)傳熱學(xué)原理，分析了室內(nèi)火災(zāi)條件下火源與構(gòu)件之間的輻射傳熱關(guān)系，討論了構(gòu)件邊界對流換熱條件以及確定了構(gòu)件內(nèi)部的導(dǎo)熱模型。 2.使用電阻爐對鋼管構(gòu)件置于水平位置及在不同條件下的熱響應(yīng)情況進行了試驗研究。在外涂厚度為18mmSWH室外厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的情況下，構(gòu)件最高溫度與裸鋼管最高溫度的比值小于50﹪，該涂料可將鋼管的耐火時間延長到兩小時以上。鋼管在外涂防火涂料的同時內(nèi)填混凝土能使它的耐火

3、性能進一步提高，最高溫度在120分鐘左右僅為280℃，完全能保證建筑在火災(zāi)中的安全性。 3.迄今為止，國內(nèi)外對非膨脹型無機防火涂料的防火機理研究較少。本課題嘗試性地對SWH室外厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在高溫試驗的基礎(chǔ)上進行了熱重分析，結(jié)果表明：在200℃～400℃期間，SWH室外厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的阻熱性能減弱。 4.通過有限元軟件ANSYS對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的熱響應(yīng)進行數(shù)值模擬計算。討論了鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱工參數(shù)的非線性與線性、鋼管構(gòu)件