文档介绍：摘要索网结构可以跨越较大空间,作为一种解决大空间需求的结构形式被广泛的使用。索网结构在火灾下的性能对于保证结构安全性至关重要,。概括起来,本文的主要工作包括如下几个方面:对钢结构抗火研究及索网结构的研究现状进行了综述。对高温下钢材的热物理性能进行了总结。对工程中常见的一种钢绞线进行了常温至加娓呶伦饔孟碌牟牧狭ρ阅苁匝檠芯浚玫了各温度点的弹性模量、极限强度及应力一应变曲线,并与普通结构钢的高温力学性能进行了对比,为索网结构的抗火性能研究提供了基础数据。对大空间索网结构在火灾下的时间~温度关系进行了计算,并对火源辐射对索的温度升高效应进行了分析,计算表明,对于钢绞线这类材料辐射效应对其温度的升高影响较小,为索网高温反应分析奠定了基础。单索的高温受力特性是索网受力分析的基础,本文采用温度逐步叠加法对单索在高温下的反应进行了理论推导,通过自编程序对索元在高温下的应力路径进行跟踪,发现索网在恒定外力作用下,索的张力逐渐减小。将该结果与有限元结果进行了对比,证明该方法的正确性。采用连续化方法及差分的方法对索网结构在高温下的反应进行了推导,由于索网的面内变形相对与面外变形小得多,在忽略面内变形情况下推导了索网的平衡方程和协调方程。通过自编程序及通用程序验证发现,在索网的变形过程中具有与单索类似的特征,即无论主索和副索内力均是减小的,这个特点给简化计算带来了较多方便。该简化方法相对于有限元方法来说具有自由度大为减小的优点。通过实例验证本算法具有一定的精度,可以满足工程要求。建立了高温作用下索网结构高温反应的有限元模型。经过与已有例题的对比,证明了有限元模型的有效性。对工程中常见的三种索网结构即椭圆形底平面、菱形底平面的鞍形索网及抛物线底平面的曲面索网,进行了高温作用下,结构临界温度的参数分析。通过喔鲇邢拊DP偷牧界温度计算,找到了索网结构的火灾下性能的基本规律。为工程中索网结构的临界温度确定提供了简便实用的方法。研究袭明,索网结构的矢跨比和垂跨比对临界温度的影响较小;在相同的垂跨比和矢跨比条件下,等比例的改变索网的大小,对临界温度的影响也很小。索网结构在火灾下的临界温度主要与两个关键因素:预应力比和荷载比有关。在荷载比相同的情况下,预应力越大,俳缥露仍礁撸辉谠应力比相同的情况下,荷载比越大俳缥露仍降汀6杂诤稍匾欢ǖ那榭鱿拢びαΥ笮《杂诹俳缥度的大小几乎没有影响。因此在荷载一定情况下,希望通过提高初始预应力比来提高临界温度是不同济大学申请博士学位论文
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尼卅的密度,/卜大空间的高度,唤峁狗治鲋斜硎舅髡帕Φ乃椒至浚琋。E鸬谋热龋琷/;换鹪吹奈榷ǘ问腿嚷剩淮罂占涞奶寤琺肛一大空间的平面面积,;卜—憔烧时间,符号表耳——锔度钡某跏嫉阅A浚琋/。!N露萺时的强化模量,痬!R銎憧掌骄露龋妫!N薇;げ愀止辜钠骄露龋妫乙——有轻质保护层钢构件的平均温度,℃;瓦。。——烟气层空气平均温度在∈蹦诖锏降淖罡咧担妫!t峁辜钠骄露龋痸——钢构件的截面形状系数,ǎ巧.——以辐射方式由空气向构件表面传热的传热系数,%——对流传热系数,。℃!W酆戏湎凳!1;げ愕暮穸龋琺;吼——表示竖向荷载,!K魍氖蜃辏琺!K魍乃阶辍丁——温度,℃/——垂度,!L牡恼帕Γ琋!!2腔げ愕牡既认凳琖/.
‰一余量仃。。——索网应力的最大值,痬善——中问计算参数民——余量!K魍鴛方向的索的横截西面积。。——索网中心点的最大位移,皖——副索间距,!K鞯某は茫矿——剪力,卵——中间计算参数毛——索网的初始竖坐标蕖!1湫魏笏魍氖以——索网较虻乃鞯暮峤孛婷婊琺△。。——索网水平张力分量的最大增量,——索网初始水平张力分量,
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