局部火灾下钢筋混凝土平面框架结构的耐火性能

平面钢框架结构耐火性能研究——本文建立了局部火灾下平面钢框架耐火性能分析的有限元模型，模型得到了实验结果的验证；在此基础上，研究了火灾发生位置、柱保护层厚度等对平面钢框架结构火灾下的变形规律、破坏形式、承载机理、耐火极限的影响规律，并将耐火极...

本文建立了局部火灾下平面钢框架耐火性能分析的有限元模型,模型得到了实验结果的验证;在此基础上,研究了火灾发生位置、柱保护层厚度等对平面钢框架结构火灾下的变形规律、破坏形式、承载机理、耐火极限的影响规律,并将耐火极限的计算结果与规范进行了对比。

底框架结构因其自身特点耐火性较差,可能在火灾中发生倒塌。为正确评估该类结构的耐火性能,以木方为燃料进行6栋建筑火灾试验。结果表明:①与钢筋混凝土全框架相比,底框架结构耐火性差,当下部商业用房存在较多可燃物,人为干预火灾失效时倒塌可能性较大。②钢筋混凝土构件在火灾中的热膨胀变形较大,混凝土的后期强度对耐火性能影响也很大,评估或预测该类结构的耐火性能时必须考虑温度内力和混凝土的后期强度。③混凝土龄期在1年半以上,立方体强度不超过50mpa时,火灾中一般不会发生爆裂。④建筑物竖向变形和中柱裂缝可作为中柱失效的预兆:在火灾轰燃后60min以上,当建筑物竖向变形在10min内压缩均值达到2mm;当四面受火柱的混凝土本体在其截面宽度(或高度)中间部位发生竖向裂缝,尤其是形成较长或较宽裂缝,或某处出现较密集裂缝时。建议:当下部商用房间火灾荷载较大时,采用增大截面尺寸的方式适当降低轴压比。

该文建立了受火区域采用实体单元和壳单元的精细模型、非受火区域采用梁柱模型的钢管混凝土柱-钢梁平面框架耐火性能分析的有限元计算模型,计算结果与试验结果吻合较好。利用上述模型对局部火灾下钢管混凝土柱-钢梁平面框架的破坏形态、破坏机理、变形及内力重分布规律进行了研究。分析表明,火灾下钢管混凝土柱-钢梁平面框架出现了2种典型的破坏形态:第1种为由受火钢梁整体失稳导致的框架局部破坏形态;第2种为由受火钢管混凝土柱破坏导致的框架整体破坏形态。

开展了3榀单层双跨约束钢筋混凝土框架在iso834标准升温过程下的明火试验,考察了框架的高温反应及其破坏形态,分析了约束钢筋对框架耐火性能的影响。试验结果表明:(1)由于框架梁的高跨比较大,框架在荷载和高温作用下的破坏形态主要表现为框架梁的剪切破坏,破坏区基本集中在加载点与柱顶之间的斜向区域;(2)在框架梁破坏的最后时刻,由于其跨中挠度急速增大,梁内纵向钢筋将以类似悬链索的形式发挥作用;(3)约束钢筋虽然在升温中、前期对左、右框架边柱顶端之间相对距离的增大效应具有一定抑制作用,但对框架的耐火极限影响不大。

本文建立了火灾下高层钢筋混凝土框架结构的有限元计算模型,研究了高温下框架结构的变形规律、结构的破坏机制、塑性铰分布规律、受火梁的内力以及耐火极限.分析表明,本文高层钢筋混凝土框架结构火灾下发生了框架局部破坏和框架整体倒塌两种破坏形态;框架局部破坏情况下,当发生破坏的框架梁位于框架高度中间时,框架的耐火极限较大,当发生破坏的框架梁位于框架顶部或底部时,框架的耐火极限较小.

火灾下钢筋混凝土框架结构受火性能的全过程分析 (2)

火灾下钢筋混凝土框架结构受火性能的全过程分析

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第44卷　第5期 2009年10月 　　　　　　 西　南　交　通　大　学　学　报 journalofsouthwestjiaotonguniversity 　　　　　　 vol.44　no.5 oct.2009 收稿日期:2008212218 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50678097);山东省自然科学基金资助项目(y2006f30) 作者简介:傅传国(1963-),男,教授,博士,研究方向为工程结构基本理论及减灾技术,电话:13706400632,e2mail:fcguo@sdjzu.edu.cn 　　文章编号:025822724(2009)0520697208　　doi:10.3969/j.issn.025822724.2009.05.0

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火灾作用下钢筋混凝土框架结构的损伤机制——基于abaqus软件平台，开发了适用于钢筋混凝土框架结构火灾反应分析的梁单元用户材料模型及子程序，从而可以较为准确地模拟火灾下钢筋}昆凝土构件的截面温度场．基于塑性增量理论，对在恒定加载与标准升温耦合作用下...

美国研究人员开展了钢筋混凝土承重墙耐火性能的三维有限元数值模拟研究。提出的数值模拟模型考虑了影响钢筋混凝土墙耐火性能的主要参数，包括墙的长细比、支撑约束条件、高温下钢筋和混凝土的材性变化。热反应和结构反应的模拟结果与试验结果均吻合较好。研究结果表明，

基于新疆柳树沟水电站厂房钢管混凝土排架柱的构造形式、受力特点和变形规律,考虑火灾作用下材料热力学参数随温度升高呈非线性变化的特点,应用有限元程序adina建立了排架柱三维有限元模型,并采用有限元程序adina中的tmc热机耦合模块进行了瞬态热分析,探究了钢管混凝土排架柱在火灾作用下的温度场分布和温度应力变化。结果表明,本文方法合理、有效。

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为了研究u型钢-混凝土组合梁的耐火性能,文章采用在空间上运用有限单元与在时间上运用有限差分相结合的方法,应用ansys编制热分析程序,对组合梁在iso-834标准火灾下的温度场进行了分析与计算。结果表明,在iso-834标准火灾下,填充混凝土使u型钢-混凝土组合梁截面的温度分布不均匀,该梁的耐火特性显著优于普通型钢-混凝土组合梁,单纯地用给定临界温度来判定组合梁是否达到耐火极限不合理。此外,填充混凝土可有效降低钢梁截面的温度,产生温升延时效应,在升温前期,u型钢-混凝土组合梁的温度低于未填充混凝土的型钢梁,降幅可达15%~60%,温升延时可达约15min。

论钢筋混凝土多层框架结构的地震控制设计——钢筋混凝土多层框架结构房屋具有良好的抗震性能，结构设计中只要经过抗震计算并采取妥善的抗震构造措施，在一般烈度区建造多层框架房屋是可以保证安全的。但是，在超过了其限度以后就不能保证了，就需要对其加固。阐...

论钢筋混凝土框架结构的设计——地震灾害具有突发性，至今可预见性仍然很低，它给人类社会造成损失严重，是各类自然灾害中最严重的灾害之一。本文主要分析了结构延性在抗震设计中的重要性及其作用、影响结构延性的主要因素以及结构延性的抗震设计。

钢筋混凝土框架结构的设计构思——在我国现在的多高层建筑中，钢筋混凝土结构应用最普遍，其中钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。在多层钢筋混凝土框架结构的设计过程中，笔者通过切身体会，总结归纳了一些设计方案，与进行设计人员初步探讨。