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1、基于ANSYS抗火分析的三面受火鋼梁防火研究楊建虎牛潔亮中建鋼構(gòu)有限公司華東大區(qū)靖江214532摘要：重點(diǎn)研究了超高層鋼結(jié)構(gòu)外露鋼梁的防火問題，通過ANSYS有限元分析軟件分析了無防火保護(hù)層的鋼梁在三面受火條件下的溫度分布、溫度一時(shí)間曲線、撓度一時(shí)間曲線以及撓度一溫度曲線等。分析表明：三面受火的鋼梁在受火初期，截面各點(diǎn)溫差較大，會(huì)產(chǎn)生各自相平衡的內(nèi)力。但一段時(shí)間后，仍會(huì)喪失承載能力。關(guān)鍵詞：超高層鋼結(jié)構(gòu)外露鋼梁三面受火ANSYS抗火分析溫度分布耐火性能中圖分類號(hào)：TU17文獻(xiàn)標(biāo)志碼：BDOI：10．14144／j．cnki．jzsg
2、．2015．07．039FirePreventionResearchonThr．．SideFireSuferedSteelBeamBasedonANSYSFireResistanceAnalysisYANGJianhuNIUJieliangChinaConstructionSteelStructureJiangsuCo．．Lld．Jingjiang214532Abstract：ThispaperfocusedonthefirepreventionproblemontheexposedsteeIbeamofsuperhigh-rise
3、steelstructure．ThroughANSYSfiniteelementanalysissoftware，thispaperalsoanalyzedthedistributionoftemperatureofsteelbeamwithoutfireprotectioncoating，ontheconditionofthree—sidefire，thetemperature-timecurve，thedeflection-timeCurveandthedefiection-temperaturecurve，etc．Theana
4、lysisshowedthatalargertemperaturediferenceamongeachpointofthesectionattheinitialstageofexposureleadstorespectivelybalancedinternalforces，howeverareraperiodoftime，thebearingcapacitywillbelost．Keywords：superhigh-·risesteelstructureexposedsteelbeamthree--sidefiresufferedA
5、NSYSfireresistanceanalysisdistributionoftemperaturefireresistance1概況梁，且不需要考慮其在高溫下的整體穩(wěn)定，故在梁的一端超高層建筑中對于鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越多，而超高層腹板中點(diǎn)約束3個(gè)方向平動(dòng)，另一端約束垂直梁軸線的2個(gè)建筑中的鋼梁大多是外露的。而鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能不如混方向的平動(dòng)。選取荷載比為0．178和0．30，分別對應(yīng)的集中凝土結(jié)構(gòu)，所以我們需要對鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能進(jìn)行研究來力大小為100kN和169kNuJ。制定相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)防火措施。溫度場采用solid70單元進(jìn)行
6、熱分析，此單元是具有1個(gè)昆山金鷹二期大商業(yè)項(xiàng)目為混凝土核心筒外圍勁性柱自由度的八節(jié)點(diǎn)六面體(Brick8node70)，結(jié)構(gòu)分析中轉(zhuǎn)框架結(jié)構(gòu)，地下3層，地上55層，結(jié)構(gòu)高度251．8m。塔樓化為solid45單元。首先把模型沿梁長分成60段。腹板沿厚10層以上鋼梁均為三面受火的外露鋼梁，耐火極限為2h。度分成2層，沿寬度分成10段。翼緣沿厚度分成1層，沿寬度分成l2段。如圖l所示。2鋼材材料模型建立在鋼梁防火研究中，我們以ANSYs有限元分析軟3熱分析件為基礎(chǔ)，選取H型鋼梁截面尺寸為300mlTlx300film×3．1溫度分布10
7、1111"1×15lilm?？紤]到現(xiàn)場鋼梁的上翼緣為混凝土樓板，火災(zāi)下，空氣與構(gòu)件的熱傳遞包括熱輻射和熱對流2不直接受火，溫度較低，故不考慮上翼緣上表面的熱傳導(dǎo)部分，一般梁的兩端有構(gòu)件遮擋。故不考慮梁的兩端與空和熱輻射，所以將鋼梁熱邊界定為三面受火。荷載類型采氣之間的熱輻射和熱對流。梁在三面受火條件下的溫度分用了跨中作用集中荷載的情況。為了較準(zhǔn)確的模擬簡支布如圖2所示?？梢钥闯?，梁的兩端溫度最低。這是考慮到實(shí)際情況中的梁端部有柱子或者墻的遮擋，不會(huì)直接承受火災(zāi)的作用。三面受火下翼緣的外邊緣、腹板中部溫度較作者簡介：楊建虎(1987一
8、)，男，本科，助理工程師。高。這是由于這些位置微元的輻射角系數(shù)比其他位置大，通信地址：江蘇省靖江市江陰·靖江圈區(qū)聯(lián)心路二圩(214532)。收稿日期2015-02~14iii一接收的熱量多。圓建筑抱工·第37卷·JIg7~
