文档介绍：同济大学土木工程学院
博士学位论文
大空间建筑网架结构实用抗火设计方法
姓名:杜咏
申请学位级别:博士
专业:结构工程
指导教师:李国强
20070501
摘要网架临界温度牒腿值,在对影响‰和乙的参数分析基础上确定网架的临界温度‰和大空间建筑作为公共建筑广泛应用的一种空间形式,其建筑骨骼——结构在火火作川卜的安四,对于集总热容法建立钢构件的热平衡方程一般采用增量法求解的钢构录扑惴椒ㄗ件稳定破坏的临界温度驼褰峁股ナС性啬芰Φ牧俳缥露纫住乙值的简化计算方法,进而提出大空间建筑网架结构实用抗火设计方法。全性是结构工程师必须考虑的问题。,应确定火灾作用中表征能量输出的温度场嵌ǔ。然后再。目前,国内外对这两方面的研究或为空白或相当粗略。本文首先是研究用于大空间结构整体抗火计算与分析的温度场,提出大空间建筑火火中空气升温的实用计算式:然后在实用计算式确定的空气升温条件下,得出有防火保护和无防火保护的钢构件升温简化计算方法,同时考虑火焰辐射引起的局部钢构件升温:由于钢构件的升温将导致钢材的材料性能变化乖¨被约求构旱母郊温度内力产生。因此,最后分析大空间建筑结构之一的正放四角锥网架在设定火灾作用卜‘的结构反应,最终得到网架的实用抗火设计方法。具体的研究工作包括如几个方面一、收集国内外对火灾特性的研究成果,充分认识火灾中空气升温的机理,确定用数值模拟方法预测建筑火灾中空气升温的温度场。二、确定大空间建筑火灾空气升温影响参数的定性变化规律,根据该参数变化规律,致计火灾场景,基于巧桃美国于年研发鹪帜D饧扑慊蚪惺的D馐笛椤三、在对大空间建筑火灾中空气升温影响参数分析基础上,提出人空间建筑火灾中空气升温曲线的数学表达式,在大量数值模拟实验基础上,同归数学表达式中各项系数,得出实用人空间建筑火灾中空气升温计算分式。填目前研究中仅有小室火灾升温曲线。而无人空间建筑火灾升温曲线的空白。进一步简化。将大空间建筑火灾下空气升温的实用计算方式导入基于集总热容法的钢构竹热平衡方程,并对热平衡方程中各参数进行回归分析。得出有防火保护和无防火保护钢构:升温的简化计算方法。避免用增量法求解热平衡方程的繁琐。五、根据火焰的热物性窍凳⒑诙钢构件有效辐射表面系数概念,对集中热容法建立钢构件热平衡方程进行改进。通过对热平衡方程中的参数分析,提出不需考虑火焰辐射对钢构件升温影响的条件,在满足钢构件升温计算精度条件下,简化钢构件升温计算。六、基于通用有限元程序哉潘慕亲锻茉诤阍丶游绿跫甀的非线性结构负非线性,材料非线性从蟹治觯D饬嗽诰任露瘸『停簗任露瘸≈校愣ḿ釉夭罚煌几何特性的正放四角锥网架整体结构反应,得到不同的参数条什。、用有限元程序型茉诨鹪种械慕峁谷ü谭从Ψ治觯玫讲煌问跫关键词:大空间建筑火灾温度场场模拟钢构什升温温度一时间曲线火焰辐射止放四角锥网架临界温度有限元分析结构极限承载力同济大学申请博士学位论文摘爱‘
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学位论文作者签名:似伽甓嘣拢,日学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。经指导教师同意,本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。指导教师签名:学位论文作者签名:年月日
心蜘声明尸≥神年歹月本人郑重声明:本人是在导罟拷淌诘闹傅枷拢懒⒔醒究工作所取得的成果,撰写成博士学位论文筵太窒闻建篁圆袈结掏塞启这么遮让友选滏。除论文中已经注明引用的内容外,对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:杜咏∥’,。一’
第一章绪论研究背景及意义能量时,便形成了建筑火灾。在危害建筑物的诸种灾害中,火灾是最常见、最危险和最具毁灭性直接经济损失分别为亿美元、亿美元、诿涝#毡疚谌赵!谌赵!灾是危害人类生命和引起财产损失的建筑灾害之一。因此,对可能发生的建筑火灾采取主动预防和被动抵抗措施是必须。建筑结构和构件的抗火性能属于被动抵抗措施。因此,各国从世纪末成今天的建筑与火灾研究试验室在当时的不列颠防火委员会学、阿斯顿火学等也都开展了与火灾有关的研究:作。目前,英