本文選題：門式剛架 + 實(shí)際火災(zāi)��； 參考：《東南大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：門式剛架結(jié)構(gòu)具有受力簡單、便于工廠化加工、造價(jià)低等特點(diǎn),在工業(yè)與民用建筑中被廣泛應(yīng)用。然而,該結(jié)構(gòu)通�？臻g寬敞,通透性較好,當(dāng)可燃物較多時(shí),一旦失火,在空氣對流的作用下,火勢發(fā)展迅速,很容易造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌。因此對實(shí)際火災(zāi)下該類結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能開展研究,進(jìn)而提出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)建議,具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。目前對于門式剛架的抗火性能研究主要采用靜力分析的方法,然而,該方法不易收斂,難以有效模擬結(jié)構(gòu)的破壞過程。同時(shí)在火災(zāi)下門式剛架試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行門式剛架數(shù)值模擬較少,且對門式剛架整體結(jié)構(gòu)的抗火性能研究不多。針對上述問題,本文進(jìn)行了如下工作：(1)在總結(jié)大空間實(shí)際火災(zāi)的特點(diǎn)、火災(zāi)荷載確定方法以及火災(zāi)仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用場模擬軟件FDS建立不同的火災(zāi)場景模型,對門式剛架廠房進(jìn)行火災(zāi)仿真分析。(2)采用ABAQU S建立引入能量耗散系數(shù)的擬靜力分析方法,通過運(yùn)用此方法分析折梁模型,分別與靜力法、動力法對比,結(jié)果表明引入能量耗散系數(shù)的擬靜力法能夠克服因失穩(wěn)帶來的不收斂問題,同時(shí)能夠較好的模擬出結(jié)構(gòu)的臨界溫度及耐火時(shí)間。(3)基于ABAQUS采用擬靜力法對本課題組已開展的門式剛架整體結(jié)構(gòu)抗火試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬,并與試驗(yàn)結(jié)果對比分析。結(jié)果表明三維整體模型仿真因考慮結(jié)構(gòu)整體協(xié)同作用,分析結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好,本文的有限元分析方法得到了驗(yàn)證。(4)采用ABAQUS對《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)》(02SG518-1)中的三種典型門式剛架整體結(jié)構(gòu)的抗火性能進(jìn)行分析,給出實(shí)際火災(zāi)作用下的整體結(jié)構(gòu)倒塌模式及臨界溫度,同時(shí)對發(fā)生側(cè)移破壞的結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施、柱腳剛度問題進(jìn)行了討論。根據(jù)分析結(jié)果,提出了門式剛架結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)建議。
[Abstract]:Portal frame structure is widely used in industrial and civil buildings because of its simple force, easy industrial processing and low cost.However, the structure usually has large space and good permeability. When there are more combustible materials, the fire develops rapidly under the action of air convection, which can easily lead to the destruction or even collapse of the structure.Therefore, it is of great theoretical value and practical significance to study the mechanical properties of this kind of structures under actual fire, and to put forward scientific and reasonable design suggestions.At present, the static analysis method is mainly used to study the fire resistance of portal frames. However, this method is difficult to converge and can not effectively simulate the failure process of structures.At the same time, the numerical simulation of portal frame is less based on the experimental study of portal frame under fire, and the fire resistance of the whole structure of portal frame is not much studied.Aiming at the above problems, this paper has done the following work: 1) on the basis of summarizing the characteristics of the actual fire in large space, the method of determining the fire load and the fire simulation technology, the field simulation software FDS is used to establish different fire scene models.The fire simulation analysis of portal frame factory building is carried out. (2) A pseudo-static analysis method with energy dissipation coefficient is established by using ABAQU S, and the beam folding model is analyzed by using this method, which is compared with static method and dynamic method, respectively.The results show that the quasi-static method with energy dissipation coefficient can overcome the problem of unconvergence caused by instability.At the same time, the critical temperature and fireproof time of the structure can be simulated well. (3) based on ABAQUS, the numerical simulation of the fire resistance test of portal frame has been carried out by using the pseudo-static method, and the results are compared with the test results.The results show that the analysis results are in good agreement with the experimental data due to the consideration of the overall synergy of the structure.The finite element analysis method in this paper has been verified. (4) ABAQUS is used to analyze the fire resistance of three typical portal frame integral structures in "light building steel structure of portal frame" (02SG518-1).The collapse mode and critical temperature of the whole structure under the action of actual fire are given. At the same time, the fire protection measures and the stiffness of the column foot for the structure with lateral displacement failure are discussed.According to the analysis results, the fire resistance design suggestion of portal frame structure is put forward.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU392.5;TU352.5

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本文編號：1734169