火灾下加肋焊接空心球节点温度场

为了得到火灾下加肋焊接空心球节点的温度场,通过试验与有限元分析研究了加肋焊接空心球节点火灾下的温度发展规律。将加肋焊接空心球节点在预定的升温曲线下进行加热,得到了球节点表面、节点内部加劲肋的温度。采用有限元软件建立了八个参数不同的三维有限元模型,研究了节点内部多表面相互辐射现象和结构钢在高温下的相变对火灾中加肋焊接空心球节点温度场的影响。结果显示,同纬度下,肋对应的节点球表面温度低于其余球面温度,球表面温度高于内部加劲肋温度。升温时球壳对加劲肋的热辐射影响不能忽略,采用中国规范推荐的钢材热学性能会使节点在达到相变温度后的计算结果偏保守,节点内非受火表面的空气对流传热对加肋焊接空心球节点温度场的影响可忽略。

受压加肋焊接空心球节点抗火试验研究

为研究火灾下受压加肋焊接空心球节点的性能,对2个足尺节点进行受火试验。通过试验得到了加肋焊接空心球节点在标准火灾下的节点表面温度场、不同荷载下节点的耐火时间、破坏形式以及位移特征。根据欧洲规范,建立了三维加肋焊接空心球节点的有限元模型,分析了火灾下节点温度发展规律及位移特征。有限元分析结果与试验结果的对比验证了有限元分析的正确性。研究结果表明:升温过程中,加肋焊接空心球节点中远离加劲肋处的球壳温度最高,靠近加劲肋以及钢管连接处的球壳温度较低;火灾下受压加肋焊接空心球节点的破坏具有突然性,破坏发生在钢管与球节点的连接处;荷载比大的球节点耐火时间短。