發(fā)布時(shí)間：2018-05-19 17:23

  本文選題：熱力耦合 + 鋼框架��； 參考：《安徽建筑大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著近幾年的大量研究,鋼結(jié)構(gòu)的抗火研究雖然已經(jīng)取得了一定的成果,但是鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)的整體性研究還不夠成熟仍未形成統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。鋼框架結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)的一種重要結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)用更是十分的廣泛。鋼框架是由鋼柱、鋼梁、節(jié)點(diǎn)等各個(gè)構(gòu)件組合而成,其中鋼框架的關(guān)鍵構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體具有十分重要的地位。由于鋼結(jié)構(gòu)的抗火性能的不足,那么熱力耦合作用下鋼框架關(guān)鍵構(gòu)件的破壞將對(duì)整個(gè)框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定形成極大的不利影響。因此,對(duì)鋼框架以及其關(guān)鍵構(gòu)件在熱力耦合作用下的研究也一直是結(jié)構(gòu)安全體系的研究要點(diǎn)。本文主要做了以下研究工作:一、常溫下鋼框架整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行ANSYS有限元數(shù)值分析。通過ANSYS有限元分析常溫下鋼框架的整體受力及各個(gè)構(gòu)件的受力情況,并根據(jù)鋼框架關(guān)鍵構(gòu)件的判定公式確定了鋼框架的底層中柱和底層梁為鋼框架的關(guān)鍵構(gòu)件。二、鋼框架在熱力耦合作用下數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析�；趪�(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線的基礎(chǔ)上,對(duì)相同工況下的鋼框架進(jìn)行數(shù)值分析,將分析數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,驗(yàn)證有限元對(duì)鋼框架熱力耦合作用的合理性與科學(xué)性。三、熱力耦合作用下鋼框架關(guān)鍵構(gòu)件的數(shù)值分析。對(duì)不同工況下的鋼框架進(jìn)行數(shù)值分析,判斷在常溫下的關(guān)鍵構(gòu)件在熱力耦合作用下是仍為關(guān)鍵構(gòu)件,即底層中柱和底層梁為關(guān)鍵構(gòu)件,同時(shí)研究了不同工況下關(guān)鍵構(gòu)件的受力區(qū)別和對(duì)鋼框架整體變形以及穩(wěn)定的影響。四、基于學(xué)校試驗(yàn)平臺(tái),總結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法,制定了鋼框架火災(zāi)試驗(yàn)方案,包括試驗(yàn)的加溫、加載和測(cè)量等。五、運(yùn)用所作的研究,對(duì)本文研究問題進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)其中的不足,以及有待進(jìn)一步加強(qiáng)研究的問題提出來展望。主要結(jié)論為:1)鋼框架整體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件位于底層中柱;2)鋼框架關(guān)鍵構(gòu)件的加強(qiáng),能夠?qū)φw結(jié)構(gòu)的抗火性能起到增強(qiáng)作用作用,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼框架關(guān)鍵構(gòu)件的防火保護(hù)意識(shí);3)鋼梁對(duì)結(jié)構(gòu)的抗火性能影響較弱,在結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)中可適當(dāng)減少防火保護(hù)。通過對(duì)熱力耦合作用下鋼框架關(guān)鍵構(gòu)件受力ANSYS有限元分析與試驗(yàn)總結(jié),希望能為今后的鋼框架結(jié)構(gòu)抗火研究提供一些參考意見。
[Abstract]:With a great deal of research in recent years, although some achievements have been made in the study of fire resistance of steel structure, the overall study of fire resistance design of steel structure is not yet mature enough to form a unified standard and standard. Steel frame structure is an important structural form of steel structure, and its application is more extensive. Steel frame is made of steel column, Steel frames, joints and other components are combined, among which the key components of the steel frame have a very important position on the whole structure. Because of the lack of fire resistance of steel structures, the failure of the key components of the steel frame under the effect of thermal coupling will have a great adverse effect on the stability of the whole frame structure. The research of key components under the effect of thermal coupling has always been the main point of the structural safety system. The main work of this paper is as follows: first, the finite element analysis of the whole structure of steel frame at normal temperature is carried out by ANSYS finite element analysis. The force of the steel frame at normal temperature and the stress of each member under normal temperature are analyzed by ANSYS finite element method, and according to the steel The key component of the frame determines the key component of the steel frame's bottom column and the bottom beam as the steel frame. Two, the numerical calculation and experimental data of the steel frame are compared with the experimental data under the thermal coupling effect. Based on the ISO834 standard temperature rise curve of the international standard organization, the steel frame under the same working condition is analyzed. Analysis of data and test data to verify the rationality and scientificalness of finite element method for the thermal coupling of steel frame. Three, numerical analysis of key members of steel frame under thermal coupling. Numerical analysis of steel frames under different working conditions is carried out to determine that the key components under thermal coupling under normal temperature are still the key components. At the same time, the key components of the bottom middle column and the bottom beam are the key components. At the same time, the force difference and the influence on the whole deformation and stability of the steel frame are studied under different working conditions. Four, based on the school test platform, the structural test method is summed up, and the fire test scheme of the steel frame is formulated, including the temperature, loading and measurement of the test. Five. The main conclusions are as follows: 1) the key components of the steel frame structure are in the bottom middle column; 2) the strengthening of the key components of the steel frame can enhance the fire resistance of the whole structure. To strengthen the awareness of fire protection and protection for key members of steel frame; 3) steel beam has a weak impact on the fire resistance of the structure, and can appropriately reduce the fire protection in the fire protection design of the structure. Through the finite element analysis and test of the stress ANSYS of the key members of the steel frame under the thermal coupling effect, it is hoped that it can provide the fire resistance research for the steel frame structure in the future. Some suggestions.
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU391

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本文編號(hào)：1910988