不同火災下鋼結構性能及可靠性研究.pdf

1、采用有限元軟件ANSYS建立了鋼結構梁火災下的三維有限元模型，對其在標準火災下的響應進行模擬，分析中考慮了材料非線性、幾何非線性和接觸狀態(tài)非線性，模擬結果與已有試驗結果具有較好的相關性。在此基礎上，基于自然火災BFD升溫曲線，采用參數(shù)化方法分析了火災模型參數(shù)對鋼梁抗火性能的影響。采用蒙特卡羅方法對鋼梁火災下的可靠性進行了研究。
　　 研究內容主要得到以下結論：
　　 1.對火災下鋼梁的響應進行數(shù)值模擬和理論分析表明：梁在

2、升降溫過程中的響應可以分為升溫膨脹階段、跳躍階段、懸鏈線階段和降溫階段。
　　 2.鋼梁火災響應與升降溫過程有關，自然火災升溫曲線的模型參數(shù)對梁抗火性能有影響。研究表明：
　　 最高溫度Tmax越高，升溫速率越大，耐火時間越短，變形越大；達到最高溫度所用時間tmax越長，升降溫速率越小，火災持續(xù)時間越長，溫度越高，變形越大，但相應的耐火時間長；火災曲線形狀參數(shù)Sc越大，升溫迅速，但降溫較慢，結構長時間處于高溫，變形大，結

3、構失效快，耐火時間短，對抗火不利。
　　 對于“短熱”與“長冷”模型，“短熱”模型較“長冷”模型環(huán)境溫度高，但升降溫速率大，梁處于高溫區(qū)時間短，溫升低，變形小，耐火時間長，降溫后殘余變形小，對抗火有利。
　　 載荷比影響結構的耐火溫度，載荷比越大，耐火溫度越低。
　　 在降溫過程中，梁的撓度均有恢復，但升溫過程中變形越大，降溫后的殘余變形也越大。
　　 3.應用蒙特卡羅方法對鋼梁火災下的可靠性研究，結果表