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1、劉明路等：鋼管桁架抗火試驗及有限元分析鋼管桁架抗火試驗及有限元分析劉明路，趙金城，’孫從永，王馥琴(1．中冶天工上海十三冶建設有限公司．上海201900；2．上海交通大學土木工程系，上海200240)【摘要】進行了2個足尺鋼管桁架的抗火試驗，建立了桁架的有限元模型，經(jīng)比較，有限元與試驗結(jié)果吻合良好?；馂脑囼灪陀邢拊治鼋Y(jié)果表明：火災作用下平面圓鋼管桁架的破壞主要是由于腹桿管壁局部屈服引起的；并且隨著荷載比的增加，平面圓鋼管桁架的耐火極限溫度逐漸降低?！娟P(guān)鍵詞】平面圓鋼管桁架；極限溫度；有限元；抗火性能【中圖分類號】TU392．3【
2、文獻標識碼】B【文章編號】1001—6864(2012)02—0027—03ANTI．FIREEXPERⅡENTANDFINITEELEMENTANALYSISoFSTEELPLANARCIRCULARTUBULARTRUSSLIUMing．1u。，ZHAOJin．cheng，SUNCong．yong，WANGFu—qin(1CMTCCShanghaiShisanyeConstructionCo．Ltd．，Shanghai201900，China；2．SchoolofCivilEngineering，ShanghaiJiaoTon
3、gUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Experimentalresearchhasbeenconductedtostudythemechanicalbehavioroftwofull-scalesteelplanarcirculartubulartrusseswithoutfire-proofcoatingunderfireconditions．Thefiniteele-mentmodelofthetrussisestablished．Theresultsoffiniteelemen
4、tmethodandtestagreeverywellbyeomparision．Theexperimentalandfiniteelementmethodresultsdemonstratet]hatthefailureofthespee—imenswascausedbylocalbucklingofthebracemembers，andthebiggertheloadratio，thelowerthecriticaltemperature．Keywords：steelplanarcirculartubulartruss；cri
5、ticaltemperature；finiteelement；anti—fireper—formanceO引言規(guī)律，希望能夠?qū)Υ祟惤Y(jié)構(gòu)的抗火計算起到一定的借隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)以其強度高、抗震性鑒作用。能好等優(yōu)點在民用建筑和工業(yè)建筑中得到了廣泛的1試驗裝置應用。然而，實踐證明，無任何防火措施的鋼構(gòu)件在火本次火災試驗的試驗裝置詳見圖1。反力架為一災作用下，15min內(nèi)就可能超過600℃。而600℃時鋼平面鋼架，由一個工字鋼梁和兩個工字鋼柱組成，工字材的屈服強度和彈性模量會降：勾室溫時的一半，因此鋼梁截面尺寸為1000mmx50
6、0mmX20mmX20mm，工沒有采取任何防火措施的鋼結(jié)構(gòu)，在火災發(fā)生時極易字鋼柱截面尺寸為500mm×500mmX20mmX20mm。引起建筑物的倒塌。大量鋼結(jié)構(gòu)建筑由于火災造成破為保證反力架可以承受試驗時產(chǎn)生的水平反力，工字壞甚至倒塌的教訓，使人們認識到鋼結(jié)構(gòu)防火的重要鋼柱底端按照固定端要求采取構(gòu)造措施。性。經(jīng)過世界各國學者在鋼結(jié)構(gòu)抗火領(lǐng)域多年堅持不火災環(huán)境采用火災試驗爐來模擬，火災爐為燃油懈的努力，取得了豐碩的研究成果。從已有的鋼結(jié)構(gòu)爐，燃料為輕柴油。該試驗爐的內(nèi)部凈尺寸為抗火研究成果中，可以發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外學者的研究主要集300
7、0mmX1500mmX3050mm(長X寬X高)，試驗爐中在工字鋼梁、工字鋼柱、鋼管混凝土等構(gòu)件及其相關(guān)爐壁由耐火磚砌筑，壁厚為710mm。爐壁內(nèi)襯50mm節(jié)點，然而對圓鋼管結(jié)構(gòu)在火災作用下的力學性能研厚的耐火巖棉，火災爐共設有8個噴火口，試驗裝置詳究卻少見報道，深入研究圓鋼管結(jié)構(gòu)在火災作用下的見圖I。力學性能非常必要。2試件設計文中通過兩個平面圓桁架試件的耐火極限試驗本次試驗進行了兩個火災作用下的平面圓鋼管和有限元分析，得出了此種結(jié)構(gòu)在火災作用下的變化桁架耐火極限試驗。由于主要是考察平面圓鋼管桁架[基金項目]中國高技術(shù)研究發(fā)展(
8、863)計劃(2007AAO9Z322)低溫建筑技術(shù)2012年第2期(總第164期)在火災作用下的破壞形態(tài)、不同荷載比下的耐火極限偶，分別布置在火災爐的防火墻中部，每邊2個。溫度以及鋼管桁架各構(gòu)件溫度分布，試件設計時沒有由于試驗時爐內(nèi)溫度很高，高溫
