截面溫度不均勻分布條件下受約束鋼柱抗火性能試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)進(jìn)程的加快，建筑行業(yè)得到了迅猛發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)憑借其強(qiáng)度高、材料勻質(zhì)性和各向同性好、塑性和韌性好、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于工廠、倉(cāng)庫(kù)、體育館、展覽館、超市等建筑，但鋼結(jié)構(gòu)耐火性能差成為其一大弱點(diǎn)。鋼材在火災(zāi)作用條件下其強(qiáng)度和彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo)急劇下降，在到達(dá)600℃時(shí)基本喪失了強(qiáng)度和剛度。鋼柱是鋼結(jié)構(gòu)最重要的構(gòu)件，鋼柱在火災(zāi)作用下發(fā)生破壞喪失承載能力，將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體破壞，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損

2、失，因此，對(duì)鋼柱火災(zāi)作用下的受力性能進(jìn)行研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范都是通過(guò)保證火災(zāi)下構(gòu)件的安全性來(lái)確保結(jié)構(gòu)整體在火災(zāi)下的安全性，即將構(gòu)件從整體結(jié)構(gòu)中分離出來(lái)，單獨(dú)進(jìn)行抗火設(shè)計(jì)。但在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，整體結(jié)構(gòu)對(duì)單獨(dú)構(gòu)件具有約束作用，且單獨(dú)構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體會(huì)產(chǎn)生反作用。因此，通過(guò)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)就會(huì)存在一定程度的誤差。
　　 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)受約束鋼構(gòu)件的研究已經(jīng)取得了一

3、定的成果，但在某些方面還有些不足或研究空白。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)受約束鋼柱的研究做了一些補(bǔ)充，主要如下:
　　 (1)目前對(duì)于約束鋼柱的研究，大都假定溫度沿截面均勻分布，但實(shí)際的抗火試驗(yàn)表明火災(zāi)下鋼柱的溫度沿截面方向非均勻分布。本文通過(guò)在同濟(jì)大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)抗火實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的抗火試驗(yàn)，得到了溫度不均勻分布條件下受約束鋼柱的受力性能，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)ABAQUS有限元模型進(jìn)行了驗(yàn)證，并對(duì)溫度不均勻分布受約束鋼柱的抗火性能進(jìn)行了參數(shù)分