文档介绍：摘要算来确定钢结构的抗火极限承载力,则可以更加合理地确定钢结构的防火保护措本文还通过对钢结构构件的温度一结构耦合计算,建立了钢构件受火时间与结构抗火之间的关系,进行了火灾情况下钢构件全过程反应分析,绘制出火灾发关键词:钢结构抗火;钢构件;瞬态传热分析;温度一结构耦合计算由于钢结构建造速度快、抗震性能好、其建筑立面美观且富于变化,同时随着我国钢产量的大幅度提高,其应用前景是非常广泛的。然而,耐火性能差是钢结构的一个致命缺点,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。目前国内的钢结构抗火设计主要采用基于试验的构件抗火设计方法,这种方法费用昂贵并且很难模拟构件在整体结构中的荷载分布和大小、端部约束情况,而通过计施。因此,对基于计算的钢结构抗火设计方法进行深入的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本文提出的钢结构构件抗火分析方法是在大量参数分析的基础上,以非线性有限元、传热学及弹性力学为基础,利用砑⒏纸峁构辜诨鹪痔件下的传热模型与在静力荷载及温度苟载共同作用下的受力模型。本文通过模拟火灾条件下钢构件的温度响应,显示出不同时刻构件截面的温度分布云图以及截面特定结点温度随时间的变化曲线。根据对比不同截面特性及不同受火方式的截面温度分布,从雨得出加大腹板厚度对结构抗火有重大影响。生时间与结构承载力和稳定及变形的关系曲线,真正达到构件瞬时温度状况和构件火反应一体化。并根据构件的受力和约束及支撑状态不同,得到其不同的失效状态,计算出其准确的失效时间。这些工作对真实火灾作用下结构体系极限状态的研究以及常规设计具有深远意义。摘要
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签名:至牡导师签名独创性声明关于论文使用授权的说明究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀项目背景及意义火灾造成钢屋架呈波浪状塌陷’夕脚で湫巍⑾蚰谇阈保档咕郾揭蚁┘行静矢随着工业技术的进步和人民生活水平的提高,建筑中对大跨度空间结构及超高层钢结构的需求不断增加。由于大跨结构需要轻质高强的材料,钢材是能满足要求且应用广泛的材料,特别是近几年来,钢结构由于自重轻、跨度大、室内布置灵活、建筑面积利用率高等优点,各国已相继大量采用。目前,我国建筑造型的多样化、多功能趋势,使得钢结构有了更大的发展空间。钢材已成为建筑结构材料的主要品种之一,各地兴建大型的体育馆、展览馆、博物馆、剧场、飞机库及仓库等民用与工业用建筑都采用了大跨空制结构,这些结构往往具有人流密集、所存物资关系国计民生等特点。然而钢结构却有一个不容忽视的问题:钢结构的抗火性,因为钢虽然是非燃烧材料,但却不耐火,在火灾的高温下,结构钢的强度和刚度都会迅速降低,无防火保护的钢构件在火灾中很容易被破坏,可见钢结构的抗火能力直接影响着钢结构的安全,因此,其抗火设计就十分重要。在抗火设计前,应充分了解这种结构抗火破坏的特点,然后为更好地做好抗火设计提供依据。钢材抗火的致命弱点就是其物理和机械性能对高温很敏感,一旦发生火灾,钢结构的承载能力降低,变形增大,在较短的时间内就能达到极限状态以至发生破坏。所以,若用没有防火涂层的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体,一旦发生火灾,则建筑物会迅速坍塌,对人民的生命和财产安全造成严重的损失。因此,钢结构的抗火问题是一个不可忽视的问题。下面将介绍几个钢结构抗火失效的案例:年英国一幢多层钢结构建筑在施工阶段发生火灾,造成钢梁、钢柱和楼盖钢桁架的严重破坏:年我国福建泉州一座钢结构冷库发生火灾,造成目夥康顾杲帐±ド市的一座轻钢结构厂房发生火灾,某Х可账汉ü摹按笕桓蟆甭霉荩其主体结构是型钢框架外包混凝土的劲性钢结构,发生火灾后,大火燃烧了多小时,其主体结构依然完好;年蕉D骋接酶叻肿又破公司输液器生产车间发生火灾,大火延烧龆嘈∈北黄嗣稹9鹈婊板隔墙全部倒塌,除车间北侧的灭菌设备完好外,其它生产设备全部烧毁,火灾损
失逾千万元【”,见图狪,。对于高层建筑而言,由于其“烟囱效应”使得火灾发生时火势很难控制,造成的危害更大,损失最大的莫过于年的“笔录月同,美国纽约恪⒏氖烂持行乃ピ馐芸植婪肿咏俪值姆苫不鳌