【摘 要】
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介绍了钢框架结构火灾下鲁棒性的背景知识，建议对于非常重要的建筑结构，抗火安全设计必须包括通常设计中尚未考虑到的意外破坏模式。文章辨识了结构意外破坏的不同模式，并提出了保证结构安全性的可行方法。本文主要介绍了如何利用梁的悬链线效应，使荷载从受损结构重新分配到相邻结构，该效应是梁受弯承载力状态的一种转变。为确保钢梁中悬链线效应的充分发展，最重要的是要保证节点具有足够的抗拉承载力与转动能力。本文提出了一
【机 构】
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School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering, University of Manchester, Manchester M13 9PL,
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介绍了钢框架结构火灾下鲁棒性的背景知识，建议对于非常重要的建筑结构，抗火安全设计必须包括通常设计中尚未考虑到的意外破坏模式。文章辨识了结构意外破坏的不同模式，并提出了保证结构安全性的可行方法。本文主要介绍了如何利用梁的悬链线效应，使荷载从受损结构重新分配到相邻结构，该效应是梁受弯承载力状态的一种转变。为确保钢梁中悬链线效应的充分发展，最重要的是要保证节点具有足够的抗拉承载力与转动能力。本文提出了一种节点转动能力需求的量纲分析方法，并根据一些试验结果，介绍了英国常用的梁柱节点可到达的转动能力。虽然一些延性较好的节点在升温时能够达到10°的转动能力，但当钢的温度非常高时，其仍不能满足使悬链线效应充分形成时所需要的转动能力(＞15°)。随后，讨论了如何提高节点的转动能力，包括：采用具有较好延性的节点(例如开反向槽口的节点)，改进节点的细部构造(如将节点的受拉区移近至受压区，并为螺拴开槽型孔)和采用更强的、延性更好的由耐火钢制成的螺栓。这些提出的节点技术需要与节点在其他设计要求下的性能要求相协调(如刚度)，为满足不同的结构性能要求，找到最优的节点设计方法，仍需要更深入的研究。
其他文献
基于整体钢结构在局部火灾下的反应规律，将高层钢结构的初始倒塌破坏类型进行了分类(中间柱初始倒塌、边柱初始倒塌以及梁柱同时倒塌)，根据整体结构约束影响和荷载影响，提出局部火灾下多高层钢结构耐火性能分析的相应子结构分析模型及其分析方法。子结构模型的边界充分考虑周围约束的影响，尤其是周围梁和上层柱构件以及层数的影响。针对不同类型的子结构模型，通过建立相应的具体子结构有限元模型，合理考虑边界条件的影响。最
2011年3月,某钢结构物流中心发生火灾,过火面积约7000 m2,损失惨重。通过对该例火灾的起因、火势蔓延、结构倒塌进行分析,探讨钢结构建筑防火设计和结构抗火措施。研究结果表明：①钢结构因本身抗火性能差,易垮塌,不利于火灾扑救；②在火灾中钢结构易整体破坏,造成重大损失；③由于未采取防火分隔,扩大了火灾蔓延途径和过火面积,加剧了火灾损失,也加大了火灾扑救难度。为了减轻火灾损失,应当：①合理设置防火
为比较不同受火时间后预制空心板剩余承载力、跨中挠度和破坏形态的异同，进行了6块预制空心板受火后力学性能的对比试验研究，其中3块为未受火的对比试件，另3块为板底分别受火23、38、53 min的试件。受火试验结果表明，各试件在升温过程中的跨中挠度随受火时间增加而显著增加，熄火自然冷却后，跨中挠度大部分可恢复。加载试验结果表明，对比试件和受火试件的最终破坏模式均为弯曲破坏；随着受火时间延长，试件开裂荷
钢结构是现代建筑工程中较普遍的结构形式之一，具备重量轻、机械性能好、可承受较大的荷载及制作和安装机械化程度高的特点。随着城市规模的发展，钢结构在我国建筑业具有非常广阔的应用前景。但由于其自身抗火能力差，在火灾高温作用下，其力学性能如屈服强度、弹性模量等会随温度升高而降低，一般在15 min左右即丧失承重能力而垮塌，需采取保护措施使其温度不超过临界点才能在火灾中保持稳定性。涂敷钢结构防火涂料，施工简
为了分析型钢混凝土异形柱的耐火极限及火灾后的力学性能,为试验研究做好充分的前期准备,本文采用有限元分析软件ANSYS对型钢混凝土异形柱截面温度场进行数值模拟,得出了柱截面在不均匀受火情况下的温度场分布规律。结果表明,在两面受火的情况下,L形柱的凹角处的温升低于其它部位；由于型钢的存在,加快了柱截面内部温度的热传导；距离受火面相同的深度处的混凝土与型钢的温度不同,因此有必要研究损伤差异对承载力和两者
火灾引起的高温对隧道结构有着显著的影响，会导致其不同程度的破坏甚至坍塌。在大量阅读相关中外文献的基础上，通过实例分析了隧道结构在火灾高温中受到的影响，介绍了隧道结构火灾的国内外研究现状，指出了其中存在的一些问题，并对隧道结构抗火研究进行了总结和展望。
关于实心钢管混凝土的耐火性能已有大量的实验研究，而空心钢管混凝土的耐火实验目前还非常少见。针对这一不足，对空心钢管混凝土进行了耐火实验研究，其中考虑了不同的空心率，并对中空注水对构件耐火性能的影响也进行了实验研究。实验结果表明：在相同的荷载比下，构件的耐火时间随空心率先增大后减小。当空心率较小时，中空注水对构件耐火时间的提高作用不明显；当空心率较大时，注水对耐火时间的提高才体现出来。
首先进行了高温后钢管再生混凝土轴压短柱的试验研究，在分析试验结果的基础上提出了高温后核心再生混凝土的应力—应变关系模型，模型考虑了再生粗骨料取代率和曾经历的最高温度的影响；然后采用数值方法对高温后钢管再生混凝土轴压短柱的荷载—变形全过程关系曲线进行了计算分析，数值计算结果得到试验结果的验证；最后利用数值方法系统分析了再生粗骨料取代率、曾经历的最高温度和约束效应系数等参数对高温后钢管再生混凝土短柱轴
目前,钢混凝土组合梁由于其具有截面高度小、自重轻、延性好等优点而广泛应用于高层建筑和桥梁结构中。钢混凝土组合梁中,钢梁和混凝土板通过剪力连接件共同作用,钢混凝土组合梁的性能很大程度上依赖于剪力连接件的性能,因此剪力连接件是组合梁中的关键部位。栓钉是目前最常用的柔性剪力连接件。本文采用有限元软件ABAQUS,较系统地研究了高温下组合梁中栓钉破坏形态、破坏机理、抗剪承载力和荷载—滑移规律性能,为高温下
为进一步研究真实火灾工况下钢管混凝土组合框架的抗火性能，基于有限元软件ABAQUS建立了单层单跨圆形钢管混凝土柱-组合梁平面框架经历火灾全过程的数值分析模型。通过合理选取热工参数，进行了组合框架在ISO-834标准升降温曲线下的热传分析，研究了组合框架钢管混凝土柱与组合梁截面温度场的变化规律；在热传模型的基础上，通过合理选取材料本构模型、单元类型、边界条件以及网格划分等，对经历常温加载、升温、降温