基于场模型的大空间建筑火灾钢构件升温的简化计算方法

高大空间建筑火灾中,热量主要通过热烟气的辐射传热和对流传热方式,向无防火保护层的钢构件表面或钢构件的防火保护层传递,防火保护层再以热传导方式向钢构件表面传递。假定钢构件截面温度均匀分布,将高大空间建筑火灾中的实用空气升温曲线作为构件升温边界条件,对集总热容法建立的热平衡方程求解,得出钢构件在火灾下的温度-时间曲线。为便于工程应用,在钢构件升温影响参数分析的基础上,通过曲线拟合得出实用的钢构件升温计算公式,为研究大空间钢结构建筑在火灾下的结构全过程反应,提供钢构件升温条件。

考虑火焰辐射的大空间建筑火灾中钢构件升温实用计算方法

对基于集总热容法建立的钢构件热平衡方程进行了参数分析,发现在火焰辐射下对钢构件升温有影响的参数有:大空间建筑火灾中烟气的升温历程和烟气最高升温、火焰面与其正上方钢构件表面微元间的角系数、受火焰辐射钢构件有效表面积系数以及钢构件的形状系数。建立了包含这些影响参数的火焰辐射下钢构件升温典型曲线的数学表达式,通过对精确结果进行拟合,得出了火焰辐射下钢构件升温计算式的待定系数,从而得出大空间建筑火灾中火焰辐射下钢构件升温的实用计算式,该实用计算式避免了直接利用钢构件热平衡方程计算火焰辐射下钢构件升温的繁琐,同时与精确计算的结果吻合程度较好,便于工程技术人员在大空间建筑钢结构抗火设计中应用。

基于FDS模拟分析的建筑大空间火灾下钢构件的升温确定方法研究

利用火灾动力学模拟软件FDS,模拟了大空间火灾作用下裸露钢梁及钢柱的升温情况。介绍了绝缘表面温度法的基本原理。通过对FDS模拟得到的钢构件不同位置处的绝缘表面温度与周围气体温度的比较,显示了大空间火灾中火焰辐射对钢构件不同部位升温计算的影响,并据此对大空间火灾作用下钢构件升温计算中入射热的计算问题给出了建议。

大空间钢结构抗火概述

简要介绍了大空间建筑火灾的基本特点及其数值模拟方法,总结了大空间钢结构抗火研究现状和抗火设计方法,并提出了基于性能化的设计方法,从而使大空间钢结构抗火设计更加合理。