文档介绍：摘要筑结构,尤其是工业厂房和高层建筑中得到较广泛的应用。但是耐火性能差是钢结构的本文主要进行了两榀单层单跨和两榀双层双跨钢一混凝土组合梁钢框架足尺结构钢结构具有自重轻、施工快、抗震性能好、可利用的建筑面积大等优点,因而在建一个致命缺点,钢材的强度、弹性模量等基本力学性能指标在高温下急剧下降,一旦发生火灾钢结构就有可能发生严重的破坏甚至过早地整体倒塌。框架是钢结构建筑的基本结构形式,因此研究火灾下钢框架的结构反应具有十分重要的意义,并能为钢结构建筑的抗火设计奠定理论基础。的火灾试验研究,对试件的宏观试验现象、温度场以及变形情况进行了详细的分析,得出了各个受火工况下钢框架各个构件的温度场分布和变形规律,在此基础上对各个受火工况下钢框架的整体变形的全过程进行了全面的分析,考虑了内力重分布的影响。此外,通过对此次火灾试验研究,得出了进行钢框架主尺结构火灾试验的一些基本经验,着重介绍了火灾试验炉的设计、试验施加荷载的确定、数据测量和钢框架的吊装计算。关键词:钢结构抗火;钢框架;火灾试验研究:内力重分布青岛理工大学工学硕士学位论文
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第滦髀试验背景美国蒙哥马利市的一个饭店发生火灾,钢结构屋顶被烧塌;年英国一幢多层钢结钢结构具有自重轻、施工快、抗震性能好、可利用的建筑面积大等优点,因而在建筑结构,尤其是工业厂房和高层建筑中得到较广泛的应用。然而,钢结构的耐火性能差,在高温下强度、弹性模量急剧下降。当温度升高到媸保值那慷认陆抵脸温下的一半,弹性模量下降至常温下的%左右,当温度达到,钢材基本上丧失全部强度和刚度,如图卜尽H绶⑸鹪郑薹阑鸫胧┑母纸峁乖诮隙痰氖蔽誓就可能倒塌。国内外都有钢结构建筑在火灾下结构严重破坏,甚至倒塌的实例:年构建筑在旖工阶段发生火灾,造成钢梁、钢柱和楼盖钢桁架的严重破坏;年北京玉泉营家具城发生火灾,造成该建筑物整体倒塌。高层钢结构建筑发生火灾后,后果更为严重,国内外这方面的例子很多:年美国层的纽约第一贸易办公大楼发生火灾,楼盖钢梁被烧扭曲左右;损失最大的莫过于年的“笔录年眨拦υ糽层、高的世贸中心双塔楼遭受恐怖分子劫持的飞机撞击。在飞机撞楼后约一个小时,南北两塔楼原地坐塌,死亡和失踪人员约人,直接经济损失高达数百亿美元。究其原因:撞击南北两塔楼的飞机均携带几十吨的高级航空燃油,当飞机撞进大楼之后,使得飞机油箱破裂,几十吨燃油迅速燃烧起来缤卜,火灾使室内温度高达~℃,造成被撞部分的钢结构体系因高温作用而失效,使得上部结构自然下落,巨大的冲击力导致大厦坍塌。由此可见,对钢结构的抗火性能的研究己经成为:探缙惹行枰=饩龅奈侍狻?蚣苁歉纸峁菇ㄖ幕窘峁剐式,因此研究火灾下钢框架的结构反应的分析方法具有十分重要的意义,并能为钢结构建筑的抗火设计奠定理论基础。多年来,我国所用的防火设计规范基本上是用指令性条文和形式给出的,这种规范对建筑物的耐火等级和使用性质、内部消防设施的要求逐步做出规定,而对其火灾时的结构行为等则不予关注。建筑构件的硎火等级主要是根据标准的耐火试验测得的,而实际结构的受力情况、边界条件则与之完全不同,特别是整体结构各构件之间存在着相互约束作用,刚度退化引起的内力重分布对构件的火灾行为如变形、强度及极限承载力等将产生很大的影响。这些火灾现象显然无法根据现有处方结构设计规范的耐火极限反眺青岛理工大学工学硕士学位论文
鼍营国内外结构抗火设计研究概况全不同的,构件问的相互作用也是标准火灾试验所不能模拟的,特别是钢梁、柱与混凝土弹性模量、应力应变曲线;混凝土的导热系数、比热、线膨胀系数等。止辜⒏纸罨炷凉辜谖露瘸》植肌止辜⒏纸罨炷凉辜敖峁沟ピ5哪突鹦阅苎芯俊出来。钢框架结构的整体结构行为与未受约束的标准试验炉的单个构件的受力性能是完板等的组合结构的相互作用是无法用标准试验模拟估计的。目前国外已经进行了许多整体钢结构建筑火灾试验,如火灾试验、牟惆旃ナ匝椤火灾试验、鹪质匝椋谀前尚处于起步阶段,足尺试验更是几乎没有,本文的试验就是在此背景进行的。多年来,世界各国在建筑结构抗火设计领域开展了广泛而深入的研究,主要集中在以下几个方面‘浚峁共牧显诨鹪指呶孪碌男阅苎芯浚绺植脑诟呶孪碌那慷取⒖估慷取峁构辜曜寄突鹗匝榉椒ḿ吧璞浮止辜突鸨;し椒ḿ氨;げ牧涎芯俊Щ鸱智鹪稚虑叩难芯坑朐げ狻国外对结构的抗火性能的理论和试验研究开展的比较早,。早在年,在美国就已经开始了混凝土的抗火试验,年,英吲卜煌露卜钢材的应力~应变曲线图卜烂乘芑鸬腏青岛理工大学工学硕士学位论文连压蹙/
接的节点性能进行了试验研究和有限元分析。总之,目前对单根构件的分析已经比较成ü煽慷群头缦掌拦览囱≡褚桓鲎钣欧桨浮仅仅结构的计算部分,而是由可燃物最初开始点燃到整个过程的结束。其问