高層建筑鋼結(jié)構(gòu)性能化防火設(shè)計方法與應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)代高層建筑火災(zāi)具有火災(zāi)隱患多，疏散時間長，火勢蔓延快，撲救難度大的特點，一旦發(fā)生火災(zāi)會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，因此其火災(zāi)安全問題一直是人們十分關(guān)心的問題。高溫下，鋼材剛度和強度會有所降低，可能會引發(fā)局部構(gòu)件失效甚至結(jié)構(gòu)坍塌破壞。如何保證在火災(zāi)下的結(jié)構(gòu)安全是進行高層建筑的結(jié)構(gòu)防火設(shè)計時應(yīng)該考慮的重要問題。
　　國內(nèi)現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)防火設(shè)計規(guī)范(如《建筑設(shè)計防火規(guī)范》等)是基于標準升溫曲線下的構(gòu)件試驗結(jié)果的指令性規(guī)范，其合理性、科學

2、性和經(jīng)濟性存在一定的不足，無法滿足日益增長的工程實際需求。采用性能化防火設(shè)計可以解決一些特殊建筑結(jié)構(gòu)的防火問題，若應(yīng)用在常規(guī)的建筑中也能實現(xiàn)保障結(jié)構(gòu)安全和減少防火保護成本的目的。目前，國內(nèi)研究者提出了結(jié)構(gòu)性能化防火設(shè)計的概念及設(shè)計方法的基本框架，但更深入的系統(tǒng)理論研究和工程應(yīng)用方法以及相關(guān)的模型開發(fā)還需要不斷的完善。
　　本課題結(jié)合了火災(zāi)工程學，傳熱學和結(jié)構(gòu)工程學的知識，對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計方法進行研究和梳理，通過一個工程實

3、例實現(xiàn)高層鋼結(jié)構(gòu)性能化防火方法的應(yīng)用。研究的具體內(nèi)容包括：
　?。?）火災(zāi)下空間溫度分析。通過與已有試驗對比，對火災(zāi)動態(tài)模擬軟件FDS的有效性進行分析。采用FDS分析火災(zāi)下室內(nèi)空氣溫度分布與開口因子及火源功率的關(guān)系，與采用我國規(guī)范計算的結(jié)果進行比較，指出相關(guān)規(guī)范的局限性和不足。
　?。?）鋼構(gòu)件在火災(zāi)下的內(nèi)部溫度分布分析。利用有限元軟件分析已知外部熱環(huán)境條件下，無防火保護和有防火保護的鋼構(gòu)件內(nèi)部溫度分布規(guī)律。利用VB編程語言