【摘 要】
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为了分析型钢混凝土异形柱的耐火极限及火灾后的力学性能,为试验研究做好充分的前期准备,本文采用有限元分析软件ANSYS对型钢混凝土异形柱截面温度场进行数值模拟,得出了柱截面在不均匀受火情况下的温度场分布规律。结果表明,在两面受火的情况下,L形柱的凹角处的温升低于其它部位；由于型钢的存在,加快了柱截面内部温度的热传导；距离受火面相同的深度处的混凝土与型钢的温度不同,因此有必要研究损伤差异对承载力和两者
【机 构】
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School of Civil Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China
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为了分析型钢混凝土异形柱的耐火极限及火灾后的力学性能,为试验研究做好充分的前期准备,本文采用有限元分析软件ANSYS对型钢混凝土异形柱截面温度场进行数值模拟,得出了柱截面在不均匀受火情况下的温度场分布规律。结果表明,在两面受火的情况下,L形柱的凹角处的温升低于其它部位；由于型钢的存在,加快了柱截面内部温度的热传导；距离受火面相同的深度处的混凝土与型钢的温度不同,因此有必要研究损伤差异对承载力和两者粘结滑移造成的影响。
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通过对已有多孔材料导热系数计算模型的总结和分析，提出了湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数的计算模型。为考察该模型的计算精度，进行了湿热老化试验及隔热性能试验，测量涂层膨胀倍率、炭化层泡孔尺寸和钢板温度等数据。结果显示，湿热老化后炭化层泡孔尺寸增大导致涂层导热系数增大，隔热性能下降，钢板温度上升。利用本文试验测量数据(泡孔尺寸)计算炭化层导热系数，再根据炭化层导热系数的数值计算结果分析钢板温度，
基于ANSYS的有限元数值计算，考查了简支波纹腹板钢梁在火灾作用下的侧向弯扭屈曲。通过与平腹板钢梁的临界温度作比较，研究了波纹腹板钢梁分别在纯弯矩和集中载荷作用下的抗火性能，并分析了载荷比、初始缺陷等因素对波纹腹板钢梁抗火性能的影响。分析表明，波纹腹板钢梁与平腹板钢梁在火灾作用下有相同的侧向弯扭屈曲性能。
建筑火灾发生频繁且对钢结构危害严重，但总体而言绝大多数火灾并未造成钢结构的根本性破坏，尽快鉴定其火灾后安全性并进行加固修复，对于减小灾后间接经济损失意义重大。高强度螺栓摩擦型连接是钢结构最常用的连接方式之一，其火灾后受力性能对整个结构灾后承载的安全至关重要。但目前国内外对高强度螺栓连接高温过火冷却后的受力性能研究极少。本文对高强度螺栓摩擦型连接进行了火灾后抗剪试验研究，得到了连接的抗滑移承载力、极
对混凝土轴压柱抗火计算所用荷载比与其常温设计荷载比的换算关系进行了推导和分析，分别针对耐火等级一级和二级情况下的柱耐火极限要求，给出了四面受火轴压方柱满足目标抗火可靠指标的最小截面取值.研究表明：①常温设计荷载比大致为抗火计算所用荷载比的2～5倍，一般混凝土柱可近似取2.5倍；②荷载比小于0.2时，现行规范给出的300 mm×300 mm截面柱，在抗火可靠指标不小于目标抗火可靠指标的情况下可以满足
利用ABAQUS有限元分析软件建立了配有钢管的SRC柱温度场的有限元分析模型，模拟火灾作用下各个时刻构件的三维温度场分布，并利用试验结果对模型进行了验证，计算结果与实验结果吻合良好。在此基础上，分析了截面周长、型钢含钢率和截面核心面积比对构件温度场的影响规律。研究成果为进一步深入研究配有钢管的SRC柱高温下的力学性能创造了条件。
计算火灾下空心混凝土楼板内温度炀的关键是计算空腔内的热量传递。假设火灾过程中空腔内气体压力为常数，空气流动引起的热量损失忽略不计，空腔内的热量传递通过壁面辐射和空气传导实现。基于奥本海姆网络法，本文提出了计算空心混凝土楼板空腔内辐射热流的算法，推导了矩阵形式的空腔内有效辐射方程，考虑到系数矩阵的对称性，采用LDLT分解法求解有效辐射方程。利用空腔边界上的有效辐射热流，计算空腔边界上单元的温度节点荷
基于整体钢结构在局部火灾下的反应规律，将高层钢结构的初始倒塌破坏类型进行了分类(中间柱初始倒塌、边柱初始倒塌以及梁柱同时倒塌)，根据整体结构约束影响和荷载影响，提出局部火灾下多高层钢结构耐火性能分析的相应子结构分析模型及其分析方法。子结构模型的边界充分考虑周围约束的影响，尤其是周围梁和上层柱构件以及层数的影响。针对不同类型的子结构模型，通过建立相应的具体子结构有限元模型，合理考虑边界条件的影响。最
2011年3月,某钢结构物流中心发生火灾,过火面积约7000 m2,损失惨重。通过对该例火灾的起因、火势蔓延、结构倒塌进行分析,探讨钢结构建筑防火设计和结构抗火措施。研究结果表明：①钢结构因本身抗火性能差,易垮塌,不利于火灾扑救；②在火灾中钢结构易整体破坏,造成重大损失；③由于未采取防火分隔,扩大了火灾蔓延途径和过火面积,加剧了火灾损失,也加大了火灾扑救难度。为了减轻火灾损失,应当：①合理设置防火
为比较不同受火时间后预制空心板剩余承载力、跨中挠度和破坏形态的异同，进行了6块预制空心板受火后力学性能的对比试验研究，其中3块为未受火的对比试件，另3块为板底分别受火23、38、53 min的试件。受火试验结果表明，各试件在升温过程中的跨中挠度随受火时间增加而显著增加，熄火自然冷却后，跨中挠度大部分可恢复。加载试验结果表明，对比试件和受火试件的最终破坏模式均为弯曲破坏；随着受火时间延长，试件开裂荷
钢结构是现代建筑工程中较普遍的结构形式之一，具备重量轻、机械性能好、可承受较大的荷载及制作和安装机械化程度高的特点。随着城市规模的发展，钢结构在我国建筑业具有非常广阔的应用前景。但由于其自身抗火能力差，在火灾高温作用下，其力学性能如屈服强度、弹性模量等会随温度升高而降低，一般在15 min左右即丧失承重能力而垮塌，需采取保护措施使其温度不超过临界点才能在火灾中保持稳定性。涂敷钢结构防火涂料，施工简