本文關(guān)鍵詞：噴水急冷下高溫鋼框架結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究

  更多相關(guān)文章： 急速冷卻 單榀單跨 三榀三跨 鋼框架 梁端軸力 柱頂軸力

【摘要】：隨著國家地位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)建筑逐漸成為了世界的主流建筑模式。但是鋼結(jié)構(gòu)本身的的耐火性能差,這就給它在實(shí)際使用過程中帶來了諸多潛在的風(fēng)險(xiǎn)和問題。同時(shí)相關(guān)學(xué)者開始關(guān)注鋼框架冷卻后局部和整體的變形和內(nèi)力變化情況。本文采用ABAQUS的瞬態(tài)熱—力順序耦合的方法,分別對(duì)單榀單跨和三榀三跨鋼框架進(jìn)行熱-力耦合分析,在相同的升溫條件下采取不同的降溫速率,通過觀察熱-力耦合應(yīng)力分析結(jié)構(gòu)在升、降溫階段下結(jié)構(gòu)的受力和變形特性,重點(diǎn)比較急速冷卻和自然冷卻速率下梁柱的變形和內(nèi)力的變化,及升降溫過程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律。單榀單跨鋼框架與三榀三跨鋼框架最大的區(qū)別在于部件之間的約束,前者約束較少,變化比較明顯,后者在升降溫過程中撓度和柱頂位移都會(huì)受到軸向約束的影響,梁端軸力在急速冷卻下的上升和下降的速度也會(huì)受到限制,這樣會(huì)給在實(shí)際工程中的鋼結(jié)構(gòu)滅火進(jìn)程造成很大的影響。單榀單跨鋼框架在不同降溫速率下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)情況與三榀三跨鋼框架頂層房間類似,急速冷卻下受火梁撓度和柱頂側(cè)移在臨界溫度都有突變;在三榀三跨鋼框架中,中部房間軸向位移在升溫后期一直呈下降趨勢(shì),急速冷卻下下降速度加快。單榀單跨鋼框架和三榀三跨鋼框架的梁端軸力在急速冷卻下軸力上升速度驟增,并且在降溫后期基本不會(huì)恢復(fù)。同時(shí)受火梁的梁端軸力在急速冷卻下的劇烈變化也會(huì)影響臨跨的梁端軸力,與受火梁距離越近影響越大。梁端彎矩在急速冷卻下由于軸力的驟增而迅速下降,在降溫后期并沒有恢復(fù)。梁端軸力和梁端彎矩迅速變大使梁端單元成為薄弱環(huán)節(jié),這對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是不利的。急速冷卻下,單榀單跨鋼框架和三榀三跨鋼框架的柱頂軸力和彎矩的變化速度加快,而自然冷卻下的變化速度先放緩后再增大。三榀三跨鋼框架中,急速冷卻下頂層房間柱頂軸力在臨界溫度處發(fā)生了突變,這種劇烈變化很可能會(huì)加劇受火柱的失穩(wěn)破壞。希望本文的研究成果能夠?yàn)閷?shí)際鋼框架的防火性能設(shè)計(jì)提供有益的參考。
【關(guān)鍵詞】：急速冷卻 單榀單跨 三榀三跨 鋼框架 梁端軸力 柱頂軸力
【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
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 火災(zāi)對(duì)人類社會(huì)的危害15
• 1.2 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)的危害15-16
• 1.3 鋼結(jié)構(gòu)抗火研究16-19
• 1.3.1 鋼結(jié)構(gòu)抗火研究16-19
• 1.3.2 鋼結(jié)構(gòu)抗火研究的意義19
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容19-20
• 第二章 鋼結(jié)構(gòu)升降溫過程理論分析20-36
• 2.1 室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展過程20
• 2.2 標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線20-23
• 2.3 高溫下鋼結(jié)構(gòu)的物理特性23-27
• 2.3.1 導(dǎo)熱系數(shù)23-24
• 2.3.2 比熱容24-26
• 2.3.3 熱膨脹系數(shù)26-27
• 2.3.4 密度27
• 2.4 高溫下材料的力學(xué)性能27-35
• 2.4.1 鋼材的強(qiáng)度27-29
• 2.4.2 高溫下結(jié)構(gòu)鋼的彈性模量29-31
• 2.4.3 泊松比31
• 2.4.4 高溫下的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系模型31-34
• 2.4.5 結(jié)構(gòu)鋼降溫之后的力學(xué)性能34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 單榀單跨鋼框架升降溫過程熱-力耦合特性36-54
• 3.1 概述36-37
• 3.1.1 ABAQUS軟件概述36-37
• 3.1.2 升降溫過程鋼框架熱-力耦合37
• 3.2 分析方法流程圖37-38
• 3.3 高溫下鋼框架的失效準(zhǔn)則38-39
• 3.4 計(jì)算模型39-40
• 3.5 高溫下的計(jì)算參數(shù)40
• 3.6 升溫和降溫過程動(dòng)態(tài)響應(yīng)40-53
• 3.6.1 升溫過程40-42
• 3.6.2 降溫過程42-49
• 3.6.3 不同降溫速率下的變形分析49-50
• 3.6.4 不同降溫速率下的內(nèi)力分析50-53
• 3.7 本章小結(jié)53-54
• 第四章 三榀三跨鋼框架升降溫過程熱-力耦合特性54-90
• 4.1 計(jì)算模型54-55
• 4.2 計(jì)算參數(shù)和失效準(zhǔn)則55
• 4.3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析55-88
• 4.3.1 底層房間升降溫過程動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析55-66
• 4.3.2 中部房間升降溫過程動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析66-77
• 4.3.3 頂層房間降溫動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析77-88
• 4.4 本章小結(jié)88-90
• 第五章 結(jié)論與展望90-92
• 5.1 結(jié)論90-91
• 5.2 展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-96
• 個(gè)人簡介96-97
• 致謝97

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉進(jìn)紅;;框架結(jié)構(gòu)中的建筑與建筑中的框架結(jié)構(gòu)[J];山西建筑;2008年16期

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9 姜q，

本文編號(hào)：668910