钢结构抗火计算概述

介绍了钢结构抗火研究的意义,系统综述了钢结构抗火的计算步骤以及与之相关的升温后的钢结构的材料、力学特征,阐述了利用有限元软件ANSYS进行钢结构抗火计算的方法。

欧洲规范中混凝土结构抗火设计主要内容(2)——基于构件分析的简化抗火计算方法与火灾下混凝土爆裂简化判别方法

简要介绍了欧洲混凝土抗火设计规范(EC2-1-2)提供的基于构件分析的简化抗火计算方法与火灾下结构构件混凝土爆裂的简化判别方法,并指出需进一步研究的问题,供我国混凝土与预应力混凝土结构抗火设计及相关标准修订时参考。

钢结构抗火计算

介绍了钢结构抗火计算与设计方法的发展过程,论述了钢结构抗火设计的概念与意义、建筑室内火灾的发展与温度变化、钢结构构件内部温度场的计算、钢结构材料的高温性能、火灾下钢结构设计一般步骤以及高温下结构分析的有限元方法。指出了钢结构高温设计分析的发展方向。

火灾影响下钢筋混凝土单向板的计算方法

对材料在高温下的力学性能曲线进行简化得到其简化模型,然后根据高温下的截面性质得到截面极限弯矩计算公式,运用板的塑性绞铰法求得板的极限弯矩,带入截面的计算公式中,即可求得截面的配筋。通过此法可以简单计算板在火灾下的配筋,以及通过已知配筋求板的耐火极限。

轴向约束梁柱在火灾引起温度沿截面不均匀分布条件下的大变形分析

火灾升温引起钢材强度和刚度降低,对温度沿截面分布不均匀的构件还将产生热弯曲,火灾下结构分析同时涉及几何非线性和材料非线性,无法求得解析解,只能通过数值方法求解。本文基于轴线可伸长梁理论,用勒让德多项式作为基函数逼近梁柱轴向和横向变形,根据平衡方程误差平方和最小的条件确定多项式系数的方法,分析了轴向约束钢柱在火灾引起的沿截面线性分布温度场下的受力和变形性能。考虑了温度梯度、轴向约束刚度比、荷载比、构件长度等参数的影响和升温条件下钢材的弹塑性性能的影响,该方法结果与解析结果和有限元分析结果吻合。研究表明,随着荷载比的增大构件的临界温度迅速降低,轴向约束刚度、温度梯度和构件长度仅影响构件的变形,对构件的临界温度影响较小。

考虑火焰辐射的钢构件升温计算方法对比研究

目前《建筑钢结构防火技术规范》中对火灾下钢构件升温的计算忽略了火焰辐射的影响,可能导致大空间火灾中钢构件温度计算值偏低。本文介绍了三种考虑火焰辐射的钢构件升温历程计算方法,对既往大空间火灾试验进行数值模拟与计算,验证了三种方法的准确性,并针对不同的火灾场景与构件位置进行了对比计算分析。分析结果表明在本文的火灾场景下考虑火焰辐射的计算温度最多可比不考虑火焰辐射的计算结果增大13%,三种方法中AST原理对不同的火灾场景和构件位置具有较好的灵活性和适用性,可以计算构件沿截面的温度变化,可应用于实际工程的钢结构抗火计算。