大空间建筑火场钢构件升温实验与理论模型

为了研究大空间建筑火场钢构件升温,进行了全尺寸大空间建筑火场钢构件升温实验,并建立了大空间钢构件升温的理论模型.模型中将火源视为点火源,并考虑火焰热辐射对钢构件升温的影响.理论预测值对比实验结果表明,理论预测值与实验结果的绝对误差最大值为1.2℃,绝对误差均值为0.58℃.相对误差最大值为11.65%,相对误差均值为6.47%.     

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。     

钢压弯构件空间失稳的几个方面

钢压弯构件的空间失稳包括单轴受弯压杆的弯扭屈曲和双轴受弯压杆的失稳。目前各国钢结构设计规范对空间失稳计算的规定出入比较大。为了促进不同规范相互接近并探索统一的可能性,本文从典型截面选择、简单线性相关方程、单轴对称压弯构件和双轴受弯压杆四个方面进行了分析并指出采用简单线性相关方程来消除规范差别的可能前景。     

大空间建筑消防安全评估

根据大空间建筑特点建立了消防安全评估指标体系；介绍了评价指标权重确定方法。用模糊数学理论建立了评价大空间建筑火灾的模糊评价模型，并用该模型对某一大空间建筑消防安全进行了评价。     

基于线热源模型的喷射火焰热辐射计算方法

为提高喷射火灾场景中对热辐射强度的预测结果的准确度,并且能够对热辐射强度进行快速 估算,将喷射火焰视为热载荷密度均匀分布于火焰中心线上的一条线热源,并考虑火焰中心线的形 状,提出基于线热源模型的火灾热辐射计算方法．通过对两个案例进行分析,结果表明：线热源模型 比点源模型提高了火灾热辐射预测结果的精度,比固体模型的计算过程更为简单便捷,满足工程快 速估算的需求．火焰线热源模型考虑了火焰长度方向的影响,但未考虑其宽度方向可能造成的影响 和火焰沿长度方向上热载荷分布的不均匀性,这可能引起计算结果与真实结果之间的误差,还有待 进一步的研究．     

大空间建筑消防安全评估

根据大空间建筑特点建立了消防安全评估指标体系;介绍了评价指标权重确定方法.用模糊数学理论建立了评价大空间建筑火灾的模糊评价模型,并用该模型对某一大空间建筑消防安全进行了评价.     

大空间建筑火灾空气升温经验公式

针对大空间火灾下空气温度场的研究相对匮乏的现状,通过FDS程序模拟火灾场景,对大空间火灾空气升温过程进行研究,并且考虑了烟气排放对温度场的影响.建立了时间相关的温度场数学模型.采用MATLAB程序非线性拟合方法,求出相关参数和拟合效果的评价函数——相关系数的平方(R2).确定空气升温速率系数r和平衡温度θm为反应空间温度场特性的主要参数.数值模拟计算得出的升温曲线与所采用的数学模型的R2达到0.95以上,证明该数学模型形式简单实用,且具有较高的可信度.     

高温（火灾）条件下钢结构材料模型及钢构件的单元刚度方程

在高温（火灾）条件下钢结构材料力学性能试验研究的基础上，建立高温下钢材的屈服强度，极限强度，弹性模量和极限应变等力学性能随温度变化的力学模型。利用广义clough模型，对平面钢框架进行分析。建立高温（火灾）条件下框架梁、柱杆件的单元刚度方程。     

轴心受压钢构件稳定计算公式的诺模图

本文详细介绍了将材料力学中利用稳定系数计算钢构件的稳定应力的公式绘制成诺模图的原理和方法．     

安徽广电项目大空间消防控制系统的设计分析

本文结合安徽广播电视新中心项目的消防系统设计,提出一种大空间智能火灾报警及联动控制系统.通过自动检测火灾前期的发生情况和联动控制消防设备,从而达到及时灭火目的.     

利用“亚安全区”解决大型商业建筑消防设计难题的可行性分析

纵横方向跨度较大的现代大型商业建筑,难以完全依照传统的防火设计方法进行防火设计.根据现代大型商场的设计特点,提出将大型共享空间作为"亚安全区".采用计算机模拟的方法,从烟气流动和人员疏散两个方面进行量化分析,结果表明大型共享空间可以在较长时间内保持安全,可以视为人员疏散的"亚安全区",并为消防人员侦察扑救火灾提供暂时安全场所.设置"亚安全区"是解决大型商业建筑消防设计难题的一种有效思路.     

钢结构房屋火灾后的安全评估方法

根据国内外火灾下钢结构房屋的受灾相关资料,分析了房屋灾后的安全评估的目的和意义,提出了如何系统地建立适合我国国情的灾后建筑物损失程度和安全可靠性评价的方法,将随机性指标引入到灾后房屋安全评估中,为制订和修订我国的钢结构房屋灾后安全和修复评价行业标准提供技术分析依据.     

Behavior of external welded flange-bolted web joints of steel structure exposed to fire

In order to investigate the behavior of external welded flange-bolted web joints of steel structure exposed to fire,a series of experiments were carried out.Influence of fire model and load ratio on the behavior of the joints,failure characteristics and fracture modes of the joints exposed to fire were studied.The experimental results indicated that the fire model has a great influence on the temperature rising as well as temperature distribution of the joints exposed to fire.A slower temperature rising fire will lead to slower temperature rising and more uniform temperature distribution of joint.Decrease of the load ratio will improve the fire-resistant capability of the joint.Furthermore,a highly detailed three-dimensional(3-D) finite element model(FEM) was set up with ANSYS software to predict the behavior of the external welded flange-bolted web joints exposed to fire.Comparisons between the predicted results and the experimental results indicated that FEM has an acceptable degree of accuracy to predict the behavior of this type of joints exposed to fire.     

High-rise building fire pre-warning model based on the support vector regression

Aiming at reducing the deficiency of the traditional fire pre-warning algorithms and the intelligent fire pre-warning algorithms such as artificial neural network, and then to improve the accuracy of fire pre-warning for high-rise buildings, a composite fire pre-warning controller is designed according to the characteristic (nonlinear, less historical data, many influence factors), also a high-rise building fire pre-warning model is set up based on the support vector regression(SVR).Then the wood fire standard history data is applied to make empirical analysis. The research results can provide a reliable decision support framework for high-rise building fire pre-warning.     

自然火灾中钢结构构件温度场模拟

在既有一榀框架受火实验的基础上,建立了该实验框架的精确有限元模型。通过与试验结果对比,获得了较好的温度场模拟结果。从结构抗火设计实际需要的角度出发,探究不同火灾发展因素对构件升温的影响,使用ABAQUS模拟多种参数化火灾模型下构件温度场分布。研究表明：有限元软件ABAQUS能够获得较精确的温度场分布;考虑多种随机性参数更有利于钢结构抗火工程。     

真实火作用下圆钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能

为分析圆钢管约束钢筋混凝土柱在真实火灾下的抗火性能,通过ABAQUS软件建立了有限元分析模型,包括温度场分析模型和耐火极限分析模型,主要考察参数为火灾升温速率、升温时间以及构件荷载比.真实火灾的温度-时间关系采用欧洲规范Eurocode 1 Part 1-2建议的参数火灾模型计算,并选取了ISO-834标准火灾作为对比.分析结果表明:真实火灾的升温速率越快、升温时间越短,构件的截面温度梯度越大;真实火灾作用下,圆钢管约束钢筋混凝土柱不仅可能会在升温过程中发生破坏,也可能会在降温过程中发生破坏;基于等效曝火时间的方法,将计算得到的真实火灾下耐火极限转换为标准火灾下的等效耐火极限,当真实火灾升温速率小于标准火灾速率时,采用标准火灾曲线得到的耐火极限比等效耐火极限小;而当真实火灾升温速率大于标准火灾时,采用标准火灾曲线得到的耐火极限比等效耐火极限大,即按标准火灾下进行的设计偏于不安全,建议按照真实火灾进行抗火设计.