【摘 要】
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目前,国内外对桥梁火灾的研究较少,对于钢-混叠合梁斜拉桥的抗火性能研究很少。而钢-混叠合梁斜拉桥跨径大,是重要的交通节点,遭受火灾可能导致重大的经济损失和严重的社会影响,因此,对钢混叠合梁斜拉桥在火灾场景中受损情况研究是非常必要的。本文的主要研究内容及成果如下:（1）对桥梁火灾成因进行了调研,总结国内外对油罐车火灾、斜拉桥火灾以及钢-混叠合梁火灾的研究现状,结合相关文献,提出了以传热学为基础,火灾
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目前,国内外对桥梁火灾的研究较少,对于钢-混叠合梁斜拉桥的抗火性能研究很少。而钢-混叠合梁斜拉桥跨径大,是重要的交通节点,遭受火灾可能导致重大的经济损失和严重的社会影响,因此,对钢混叠合梁斜拉桥在火灾场景中受损情况研究是非常必要的。本文的主要研究内容及成果如下:（1）对桥梁火灾成因进行了调研,总结国内外对油罐车火灾、斜拉桥火灾以及钢-混叠合梁火灾的研究现状,结合相关文献,提出了以传热学为基础,火灾动力学软件FDS与大型有限元软件ANSYS为工具,对桥梁结构在火灾场景中的火源温度场、结构空间温度场以及结构的力学响应进行耦合分析的研究方法,对比选择了合理的热释放模型以及热分析、结构分析所需的各项材料参数;（2）以贵州平塘特大斜拉桥作为依托工程,采用FDS软件对桥梁建立火灾分析模型,得到了200MW油罐车火灾的影响范围和具有代表性的六种桥梁火灾场景下的空间瞬态温度场,并根据依托工程桥梁特性以及火灾温度场分布情况选出了十种拉索受损的典型火灾场景工况;（3）基于ANSYS软件建立二维斜拉索截面,采用拉索表面最不利温度曲线升温,得到了拉索在火灾场景中的内部温度场情况,结合拉索材料在高温下的力学特性明确了各典型火灾工况下拉索的力学性能折减程度;运用ANSYS建立依托工程的梁单元模型,得到了十种典型火灾工况下考虑各工况拉索性能受火灾损失对斜拉桥安全性能的影响情况;（4）采用ANSYS软件热分析部分建立主梁截段细部模型,以FDS软件得到的火源温度变化曲线为升温曲线,得到火灾场景下主梁的温度场情况,并进一步的建立二维混凝土面板热分析模型,分析得到了充足延火时间下的混凝土面板温度场情况;将热分析的精细化模型与有限元整体全桥模型进行装配建模,导入温度分析结果进行热结构耦合分析得到了仅考虑钢-混叠合梁受高温后对斜拉桥整体结构的力学响应;考虑真实火灾场景下斜拉桥的安全性能,建立同时考虑拉索、主梁受火损伤的有限元模型进行热-结构耦合分析,比较得到拉索受火对斜拉桥安全性能影响程度远大于钢-混叠合梁受火情况;（5）运用ANSYS软件对依托工程中索塔塔肢建立实体模型,使用FDS软件分析索塔各面最不利升温温度变化,得到了索塔塔肢在火灾场景下温度场分布;采用热-结构耦合的方法分析出塔肢受火对斜拉桥的安全性能影响,并对比分析认为多塔斜拉桥中塔塔肢受火略微大于边塔塔肢受火对斜拉桥主梁的影响;进而分析了索塔塔肢及其下主梁共同受火的火灾场景,比较得到了主梁受火对斜拉桥安全性能影响略微大于主塔塔肢受火情况。（6）针对斜拉桥的索、塔、梁结构在火灾场景中的结构响应,提出了抗火设计建议。
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