鋼網架的溫度應力與火災下安全時間分析.pdf

1、網架結構是由多根桿件組成的大跨度空間結構,按照一定的網格形式通過節(jié)點連接而成。與混凝土結構不同,鋼材的熱膨脹系數(shù)較大,且網架結構一般都用在跨度比較大的建筑物屋蓋,因此此類結構在外界環(huán)境溫度變化下產生的桿件內力和結構整體變形不容忽視。隨著鋼結構建筑在建筑工程中發(fā)揮著日益重要的作用,對于鋼結構防火問題已然不容小覷。與鋼筋混凝土結構相比,鋼結構在高溫下,其強度和剛度都將迅速降低,承載力也隨之降低,使得鋼結構在較短時間內達到極限狀態(tài)以至被破壞。

2、所以,鋼結構的防火研究顯得尤為重要。而且大空間鋼結構往往不能直接按照普通鋼結構的方法進行結構抗火設計。目前我國關于大跨度鋼結構的抗火研究還處于起步階段,且在現(xiàn)有規(guī)范中也少有涉及。因此,對大跨度空間結構在火災下的受力性能、節(jié)點位移以及安全承載時間進行深入研究具有非常重要的現(xiàn)實意義和工程實用價值。
　　本文以某市一檢測中心屋蓋網架結構為工程背景,利用大型有限元分析軟件SAP2000建立網架結構模型,簡要分析了環(huán)境溫度變化對網架結構的影

3、響,與此同時,著重對網架結構在火災下的力學性能及變形進行分析。本文主要完成以下幾方面的工作:
　　(1)利用SAP2000有限元分析軟件建立網架結構模型,通過對網架進行靜力計算和溫度荷載作用下的計算,得出溫度應力對空間網架的影響作用;
　　(2)利用傳熱學的知識以及鋼結構升溫原理計算出火災下網架鋼結構不同部位桿件在不同時刻的溫度值;
　　(3)將計算出的溫度值導入SAP2000有限元分析軟件中對該網架進行結構與熱的耦合