钢框架在高温(火灾)下塑性力学特征分析
2021-06-07姜云鹏吴明涵孙强
安徽建筑大学学报 2021年1期
姜云鹏,吴明涵,孙强
(安徽建筑大学 土木工程学院,安徽 合肥 230601)
随着经济快速发展,在现代建筑新形势下,钢结构成为一种被广泛使用在高层和工业建筑中的建筑结构类型。钢结构除具有材质较均匀、塑性好、承载能力强、施工可靠性高等优势,钢材还是一种不易燃烧的材质,有较高的导热系数。在高温火灾条件下,钢结构自身会膨胀加快结构软化,钢材易由温度过高导致屈服强度降低而发生变形。同时钢框架节点处存在温差,导致不均匀受力,最终发生整体破坏。现阶段对房屋进行建筑设计时,往往忽视了结构的抗火能力,然而高层建筑火灾事件频发,使得钢结构建筑的抗火问题越来越引起重视。
目前,国内外对于钢框架在高温条件下的力学性能研究取得了一系列成果。强旭红等在不同火灾情况下对高强钢S460 进行材性试验,并与现有对国产钢Q460 和欧标钢S460 的研究成果进行比较,提出高强钢S460 在高温下的力学性能退化拟合公式。李国强等通过对高温下钢柱的极限承载力进行计算,并与有限元进行比较,分析出残余应力大小对和分布模式对极限承载力影响较小。夏月、余红霞等对约束是否影响火灾下刚节点强度展开深入研究。Dwaikat 教授研究得出在某一截面存在的温度梯度会导致截面内力发生变化的结论。蒋首超、李国强提出钢框架在局部高温下的温度内力简化计算的方法。虽然对于钢结构抗火方面的探究已有较大的进展,但是关于结构进入塑性阶段的研究较少。……
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