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(lèi)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(lèi)建筑的主要建材。但其材料性能對(duì)溫度非常敏感,彈性模量及材料強(qiáng)度在200℃前與常溫時(shí)相當(dāng),到500攝氏度時(shí)只有常溫時(shí)的一半左右,到600℃時(shí)鋼材達(dá)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(jiàn)形式,往往使得建筑物內(nèi)的溫度達(dá)到800-900℃左右,并持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,導(dǎo)致建筑物承載能力下降甚至坍塌,帶來(lái)巨額的經(jīng)濟(jì)損失和大量的人員傷亡。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)結(jié)構(gòu)中獨(dú)立構(gòu)件的結(jié)構(gòu)抗火分析已經(jīng)比較完善,對(duì)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(jì)中首要工作即是對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)空間的溫度分布的描述。目前對(duì)火災(zāi)全過(guò)程空間溫度分布多限于使用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線來(lái)進(jìn)行模擬計(jì)算,但實(shí)際火災(zāi)時(shí)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(shì)與數(shù)值都有很大差異,而這種差異會(huì)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(shí)情況不符,也未實(shí)現(xiàn)熱——結(jié)構(gòu)的真正耦合計(jì)算。針對(duì)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(guó)關(guān)于鋼材料及混凝土材料等物理性能和熱工參數(shù)�？紤]高溫下鋼的非線性性能,并結(jié)合實(shí)際情況取值,從而確定了本文在熱——結(jié)構(gòu)分析過(guò)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(shí)際受火模型,模擬其發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧流動(dòng),火勢(shì)發(fā)展,室內(nèi)溫度場(chǎng)等規(guī)律,并詳細(xì)分析了通風(fēng)口對(duì)室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)溫度場(chǎng)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(duì)鋼構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)進(jìn)行傳熱分析,將分析得到的溫度場(chǎng)與標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的溫度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)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(chǎng)作為熱——結(jié)構(gòu)耦合分析中的體荷載,進(jìn)行有限元計(jì)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(shí)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TU391;TU352.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1430163