浅谈钢结构抗火设计的研究与发展

文章指出了钢结构的优缺点,列举了钢结构抗火设计的主要方法,阐述了当前国内的研究现状,总结了目前存在的主要问题及发展趋势,最后对该领域的前景做了展望。     

钢结构建筑抗火设计研究

随着经济的迅速发展,钢结构在建筑中的应用也越来越广泛。但是钢结构抗火性能差,由于问题的复杂,目前对钢结构的抗火设计仍没有形成统一的规范和标准,尤其我国起步较晚,钢结构抗火设计还存在着许多问题,本文针对抗火设计方法进行研究分析,提出合理的解决方法。     

浅谈钢结构抗火设计方法

随着经济的迅速发展,我国钢产量已名列世界第一,国家相应提出了“积极用钢”政策,因此钢结构在建筑中的应用也越来越广泛。但是钢结构抗火性能差,火灾教训也非常深刻,如“9.11”事件中世贸中心的迅速倒塌。由于问题的复杂,目前对钢结构的抗火设计仍没有形成统一的规范和标准,尤其我国起步较晚,钢结构抗火设计还存在着许多问题,本文针对抗火设计方法进行简单的分析,在比较中探讨合理的解决方法。     

石化企业钢结构抗火设计方法的探讨

首先对石油化工企业的钢结构抗火设计现状和存在的问题进行了探讨,提出性能化设计理念,对性能化设计的具体步骤进行了阐述,并对石油化工企业的钢结构设计方法展望。     

基于计算的钢结构抗火研究

分析了火灾对钢结构的危害,介绍了钢结构抗火设计的目的与其发展过程,重点讨论了钢结构基于计算的抗火研究,并对今后的工作进行了展望。     

钢结构整体抗火模型的建立与有限元分析

考虑火灾下工字型钢梁温度沿截面高度呈非线性分布,以某角楼实际三维框架为研究对象,利用ABAQUS对在静力载荷和温度载荷共同作用下的钢框架整体结构进行数值模拟与有限元分析．通过编写输入文件对工字型钢梁截面施加非线性温度载荷,探索了火灾下整体结构的力学特性和薄弱环节,分析了受火区域不同时整体结构在局部火灾作用下的应力分布规律及变形特点,更加真实地模拟出了钢结构整体的抗火性能,为更加合理的进行整体结构的抗火提供参考．     

火灾作用下体育场馆结构破坏数值分析

本文采用数值方法对某大型体育馆的特定火灾场景进行模拟计算,对由于火灾导致的温度分布和结构破坏过程进行数值模拟．分析结果表明体育馆在火灾下随着温度上升,材料的弹性模量降低,结构刚度变小,顶部首先发生大变形,同时强度的降低和支撑能力削弱导致结构在重力等恒载作用下迅速发生破坏．破坏形式为屋顶钢网架在高温下发生大变形导致屋顶的整体塌落．这一结果对体育馆的消防设计和火灾应急安全具有重要的指导意义．     

基于有限元的无保护层钢结构柱抗火分析

采用大型有限元软件M SC.M ARC.M en tat,对具有轴向约束且无保护层的钢结构柱进行了非线性有限元分析,研究了不同轴向约束对钢结构柱抗火能力的影响,给出了典型约束钢结构柱的有限元网格划分和受压后的变形图,以及不同温度、不同约束刚度情况下的荷载-位移曲线,有限元数值模拟结果与试验进行对比,吻合较好.研究表明:室温下,轴向约束有利于提高柱子的极限承载能力,但在高温情况下,约束刚度的大小对柱子的抗火承载力却具有负面影响,轴向约束的提高降低了高温下柱子的极限承载力,并降低了柱子的极限温度承载力;在温度达到450℃之前,由于钢材的弹性模量改变与构件热膨胀而导致承载力的降低,温度超过450℃之后,弹性模量与屈服极限的折减,以及构件热膨胀所导致的约束反力共同作用使得构件更早失效.     

大空间钢结构抗火性能的简化计算方法

温度场计算是大空间钢结构抗火性能计算的重要环节,已有的计算方法较为复杂。该文提出了火灾升温阶段不同位置构件温度的比例关系与其相应位置空气温度的比例关系相同的假设,并将这一假设推广至降温阶段,实现了火灾升温和降温阶段结构温度场的简化计算。一个平面网架结构的抗火性能计算表明:简化方法与精确方法的计算结果符合良好,可用于大空间钢结构抗火性能计算。     

火灾下钢结构悬链效应的分析

文章以整体结构为对象,以有限元分析软件ANSYS为平台,采用基于计算的结构抗火设计方法,本文通过对空间钢框架的温度-结构耦合计算,进行火灾情况下钢结构全过程反应分析,判断出火灾下结构的薄弱部位,考察受火构件与非受火构件的相互影响,更加真实地反映出结构的抗火性能。并给出了钢梁抗火的概念设计的建议。     

高层钢结构设计中几点问题的探讨

章介绍了钢结构在我国的运用和钢结构的优越性能；探讨了高层钢结构在设计方法、设计指标(高宽比限制，层间变形限值)、抗风设计(风振系数、人体舒适度等)、抗震设计、抗火设计中存在的一些问题以及迫切需要研究的方面。     

高层钢结构设计中几点问题的探讨

文章介绍了钢结构在我国的运用和钢结构的优越性能;探讨了高层钢结构在设计方法、设计指标(高宽比限制,层间变形限值)、抗风设计(风振系数、人体舒适度等)、抗震设计、抗火设计中存在的一些问题以及迫切需要研究的方面。     

火灾下钢筋混凝土构件的可靠性设计

传统建筑结构的抗火设计对工程中的不确定性情况无法给予科学解释。针对这一情况,从结构可靠性指标入手,利用黏聚函数将用以阶积分表示的结构抗力功能函数降阶,从而提出一种计算相对简便的建筑结构抗火设计方法。算例表明,该方法兼有传统的安全系数设计法与可靠性设计法的优点,可以用于建筑构件抗火设计。     

雪灾对钢结构建筑的破坏及事后反思

2008年初,江淮地区遭受百年未遇的暴风雪。通过对此次雪灾造成部分钢结构建筑破坏情况的调查分析,建议今后应强化和完善此类工程的设计、施工与管理。     

国家大剧院壳体钢结构火灾危险性研究

研究火灾烟气对国家大剧院壳体钢结构的影响。运用场模拟和经验公式相结合的方法，计算了火灾时公共大厅的温度场分布，验算钢结构的温度低于250℃时，不会被火灾破坏。     

材料模型对钢结构抗火性能分析结果的影响

研究了双线性和三线性两种不同的材料模型对火灾下梁极限温度、梁中的轴力、端点及中点的弯矩的数值分析结果的影响，发现由等向强化的双线性材料模型和考虑屈服平台的三线性材料模型所得到的钢结构火灾下响应的规律基本相同，但对极限温度和最大轴力及弯矩值却有较大的影响，直接关系到钢结构的耐火极限及耐火设计的可靠性和安全性．     

火灾非均匀温度场中正放四角锥网架结构的临界温度

为了保障大尺度空间建筑网架屋盖结构在火灾下的结构安全性,采用非线性有限元计算方法,按设计的结构方案对不同火灾场景下的正放四角锥网架结构进行结构全过程反应分析,得到反应结构抗火性能的临界温度.对临界温度进行参数分析,结果表明,温度场非均匀系数和结构荷载比是影响结构临界温度的关键参数.用最小二乘法对临界温度随关键参数变化的曲线进行拟合,得到正放四角锥网架结构临界温度的实用计算公式.通过算例比较表明,实用计算式可简便并偏于安全地计算正放四角锥网架结构的临界温度.     

某钢结构仓库火灾后安全性评估及鉴定

钢结构耐火性不足一直是制约其发展的重要因素.基于某钢架结构仓库火灾为工程背景,通过调查火灾情况、现场勘验及数据分析,描述了火灾对仓库基础及钢结构构件的影响,并通过力学性能试验及金相分析,确定钢材性能的变化,评估钢结构的安全性等级,为类似工程情况的安全性鉴定提供参考.     

浅析钢结构设计与计算原理

随着我国贵民经济的不断发展和科学技术的进步,钢结构在我国的应用范围在不断扩大。相较传统结构形式具有：钢材强度高,结构重量轻;材质均匀,塑性韧性好;易于加工,密封性好;钢材可以重复使用等优点。本文将就钢结构设计与计算原理做一个系统的介绍。     

火灾下钢结构的热响应模拟实验分析

采用10 kW的电阻炉模拟室内火灾标准温升曲线,DN20无缝钢管水平放置于电阻炉上方,高度分别为0.5、5、10、15 am,进行了裸管、钢管外涂防火涂料及钢管内填充混凝土3种情况下的温度热响应模拟实验研究.实验结果表明,当裸钢管最低点温度达到400℃时,内填混凝土和外涂防火涂料的钢管对应测点的温度分别为215和200℃.外涂防火涂料及钢管内填充混凝土的隔热和吸热作用,使钢管的耐火极限达到2 h以上.