本文關(guān)鍵詞：鋼框架結(jié)構(gòu)的火災(zāi)模擬及有限元分析　出處：《天津理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：鋼材料有良好的結(jié)構(gòu)特性,常作為鋼結(jié)構(gòu)類建筑的主要建材。但其材料性能對溫度非常敏感,彈性模量及材料強度在200℃前與常溫時相當(dāng),到500攝氏度時只有常溫時的一半左右,到600℃時鋼材達到材料塑性階段,基本喪失承受荷載能力�；馂�(zāi)作為建筑物受損的常見形式,往往使得建筑物內(nèi)的溫度達到800-900℃左右,并持續(xù)很長時間,導(dǎo)致建筑物承載能力下降甚至坍塌,帶來巨額的經(jīng)濟損失和大量的人員傷亡。目前國內(nèi)外對結(jié)構(gòu)中獨立構(gòu)件的結(jié)構(gòu)抗火分析已經(jīng)比較完善,對鋼框架的整體抗火性能的研究還不夠深入全面。鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計中首要工作即是對火災(zāi)發(fā)生時空間的溫度分布的描述。目前對火災(zāi)全過程空間溫度分布多限于使用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線來進行模擬計算,但實際火災(zāi)時的溫度變化與標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線存在較大差異。不同的火災(zāi)荷載、不同的建筑形式、其溫度分布趨勢與數(shù)值都有很大差異,而這種差異會直接導(dǎo)致后續(xù)的熱——結(jié)構(gòu)耦合分析中結(jié)構(gòu)力學(xué)反應(yīng)的不同。此外,假定溫度沿梁橫斷面均勻分布或線性分布,這都與真實情況不符,也未實現(xiàn)熱——結(jié)構(gòu)的真正耦合計算。針對以上情況,本文作了以下研究工作:1.概括總結(jié)鋼結(jié)構(gòu)抗火方面的研究現(xiàn)狀,較為系統(tǒng)的比較各國關(guān)于鋼材料及混凝土材料等物理性能和熱工參數(shù)。考慮高溫下鋼的非線性性能,并結(jié)合實際情況取值,從而確定了本文在熱——結(jié)構(gòu)分析過程中所需參數(shù);2.采用火災(zāi)模擬軟件FDS建立某間辦公室的實際受火模型,模擬其發(fā)生火災(zāi)時煙霧流動,火勢發(fā)展,室內(nèi)溫度場等規(guī)律,并詳細分析了通風(fēng)口對室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時溫度場的影響,確定室內(nèi)升溫曲線,為更準(zhǔn)確的模擬火災(zāi)下鋼框架結(jié)構(gòu)的抗火性能提供較為準(zhǔn)確的溫度載荷;3.采用ABAQUS對鋼構(gòu)件內(nèi)部溫度場進行傳熱分析,將分析得到的溫度場與標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的溫度場進行對比,分析二者差異。在整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析中將火災(zāi)模擬所得的溫度場作為熱——結(jié)構(gòu)耦合分析中的體荷載,進行有限元計算,得到梁跨中撓度的變化規(guī)律并以此推斷結(jié)構(gòu)的抗火時間,此外還分析整體框架及混凝土樓板的應(yīng)力、變形等規(guī)律。
[Abstract]:In this paper , the temperature distribution of steel structure in the whole process of fire is analyzed , and the temperature field of the steel frame is analyzed . The temperature field in the whole process of fire is considered as the body load in the thermal _ structural coupling analysis .

【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU391;TU352.5

【參考文獻】

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本文編號：1430163