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《天津大学》 2004年
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钢框架梁抗火的非线性有限元分析

赵亚新  
【摘要】:耐火性能差是钢结构的一个致命缺点,钢材的强度、弹性模量等基本力学 性能指标在高温下急剧下降,一旦发生火灾钢结构就有可能发生严重的破坏甚 至过早地整体倒塌。目前国内的钢结构抗火设计主要采用基于试验的构件抗火 设计方法,这种方法很难模拟构件在整体结构中的荷载分布、大小以及端部约 束情况的影响,而通过计算来确定钢结构的抗火极限承载力,则可以更加合理 地确定钢结构的防火保护措施。因此,对基于计算的钢结构抗火设计方法进行 深入的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。 本文基于钢结构抗火设计中存在的一些问题,完成了如下的工作。考虑静 力荷载和温度应力的影响,采用有限元法对钢框架中的工字钢梁进行了特征值 屈曲分析,判断其火灾下的失稳模态;在特征值屈曲分析的基础上,考虑材料 非线性和几何非线性,对工字钢梁作了火荷载下的非线性屈曲计算,并比较了 初始缺陷、不同约束和不同荷载水平对其抗火极限温度的影响;分析了火灾下 由于梁挠度的增长而产生的悬链力对工字钢梁抗火承载力的影响;按照传热学 的原理,对平面框架进行了热-结构耦合计算,判断了火灾下结构的薄弱环节, 并考察了受火构件与非受火构件的相互影响,更加真实地反映出结构的抗火性 能。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU391

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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2 魏东;孙秀山;刘应华;朱建明;;钢结构抗火研究进展[J];建筑钢结构进展;2006年04期
3 王会;;火灾下钢框架结构的非线性有限元分析[J];连云港职业技术学院学报;2012年01期
4 阎石;齐宝欣;辛志强;刘蕾;李鹏;李晓杰;;高温与爆炸作用下轻钢柱动力响应与破坏模式数值分析[J];土木工程学报;2010年S1期
5 赵滇生;厉峰;;局部火灾下钢框架结构的非线性有限元分析[J];浙江建筑;2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 阎石;衣欣;綦宝晖;刘福学;;具有厚型防火涂料的H型钢梁抗火性能数值分析[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
10 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 张鹏;舒赣平;;某不规则单层折板网壳结构稳定性分析[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
5 范峰;严佳川;曹正罡;;考虑杆件初弯曲的Kiewitt8单层网壳稳定承载力计算方法[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
6 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
7 胡森;张燎军;张汉云;李龙仲;;火灾作用下钢管混凝土排架柱的温度应力分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
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9 邵龙;赵清;宁杰;吴延忠;;永磁磁力耦合器转子强度有限元分析[A];第十一届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2011年
10 欧阳玉平;洪添胜;文韬;孙同彪;;基于ANSYS的太阳能自动跟踪机构仿真及实验分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
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6 李媛萍;非线性粘弹性结构的动态行为及大跨空间网壳的减震控制研究[D];暨南大学;2010年
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8 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
9 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
10 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 马张永;内置加劲环式方圆相贯节点承载力研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
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6 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
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9 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
10 高杨;钢结构—碎煤机室系统的动力分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伯龙,陆洲导,胡克旭;高温(火灾)下混凝土与钢筋的本构关系[J];四川建筑科学研究;1990年01期
2 蒋首超,徐小洋,赵蕾,熊皓;钢结构防火涂料等效热传导系数的确定[J];四川建筑科学研究;2004年03期
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6 李艳文,张文志,高艾华,贾春玉;全波纹腹板H型钢腹板屈曲性能分析[J];燕山大学学报;2001年04期
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9 隋炳强;董毓利;王卫永;王彦超;;钢框架中柱刚节点抗火性能试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2007年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 杨乃勰;徐凯讯;徐国彬;高日;;大跨空间网格结构抗火反应全过程分析[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杜咏;大空间建筑网架结构实用抗火设计方法[D];同济大学;2007年
2 胡军;梁柱栓焊混合边节点火灾响应特性研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 张玉锁;钢结构住宅中钢梁在室内局部火灾条件下的抗火设计研究[D];太原理工大学;2003年
3 郭峰;钢框架柱抗火的非线性有限元分析[D];天津大学;2005年
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7 金辉;预应力组合网架抗火性能数值分析[D];天津大学;2006年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 刘栋栋;张远青;李国华;杨倩;;大空间网架结构火灾全过程模拟[J];北京建筑工程学院学报;2012年01期
2 赵斌;刘栋栋;曾杰;杨倩;;空间网架结构抗火性能模拟分析[J];钢结构;2012年01期
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5 魏淑强;;从钢结构在火灾下的反应谈如何提高钢结构的抗火性能[J];清远职业技术学院学报;2009年03期
6 齐宝欣;阎石;刘蕾;辛志强;李鹏;;高温和爆炸荷载作用下轻钢柱破坏影响因素分析[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨帆;大空间及框架钢结构受火全过程数值模拟及损伤评估[D];清华大学;2010年
2 张淑云;高层型钢混凝土框架—混凝土筒体混合结构地震灾变响应与分析[D];西安建筑科技大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋雪飞;导管架式海洋平台在火灾作用下的结构响应分析[D];中国海洋大学;2011年
2 何中宝;钢框架整体结构在火灾下的热—结构响应分析[D];宁波大学;2010年
3 郭胜;大跨度建筑钢结构性能化抗火设计方法[D];上海交通大学;2012年
4 杨航;巨型型钢混凝土框架—核心筒结构性能分析[D];广州大学;2011年
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6 林文玉;高强度螺栓连接高温力学性能有限元分析[D];武汉理工大学;2006年
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10 靳刚;柔性钢节点火灾下响应分析[D];天津理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伯龙,陆洲导,胡克旭;高温(火灾)下混凝土与钢筋的本构关系[J];四川建筑科学研究;1990年01期
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7 刘开国;超长框架结构的温度变形与温度应力[J];建筑结构;2000年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;印尼将主办第五届钢结构国际会议[J];钢结构;1994年01期
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3 顾勇新,谭维国,郑伟革;中国工商银行钢结构工程施工技术[J];建筑技术;1998年05期
4 黄文忠;以新的成绩和新的技术迎接廿一世纪钢结构发展的新挑战(代序)[J];建筑施工;1999年05期
5 于承新,丁宁,全锦,郝光荣;数字摄影观测钢结构中心轴线变形的应用探索[J];山东建材学院学报;2000年02期
6 袁凤林;钢结构防火保护的一种新型板材[J];建筑结构;2001年08期
7 王超;钢结构焊缝质量验收方案的制定[J];无损探伤;2001年04期
8 窦法山,裴淑玲,刘同岭;浅谈三河发电厂主厂房钢结构的安装[J];水利电力机械;2002年02期
9 石;钢结构防火涂料在工程中的检测与验收[J];消防科学与技术;2003年05期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭耀;;当代钢结构工业厂房建筑设计研究[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
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4 ;江苏美凯龙钢业有限公司[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
5 董兆军;;箱型柱电渣焊工艺[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
6 张旭;高建岭;白玉星;;火灾下多层多跨石化管廊全过程模拟分析[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
7 张志强;张建新;张红根;;预应力钢结构在结构加层改造中的应用[A];新世纪预应力技术创新学术交流会论文集[C];2002年
8 刘根利;;浅谈钢结构制作中的尺寸控制[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2006年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 本报记者 杨兆敏;住宅建设为钢结构产业提速[N];工人日报;2001年
4 徐克强;浙江萧山 钢结构撑起发展大厦[N];经济日报;2005年
5 本报记者 钟山;“钢结构”强壮“锦绣中华”[N];中华建筑报;2003年
6 记者 李利民;强强联合做大产业集群[N];长江日报;2007年
7 周仁忠;年产重钢结构5万吨[N];建筑时报;2006年
8 董畅岩;河南钢结构产业步入黄金期[N];现代物流报;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 施刚;钢框架半刚性端板连接的静力和抗震性能研究[D];清华大学;2005年
6 幸坤涛;在役钢结构吊车梁疲劳可靠性与安全控制研究[D];大连理工大学;2002年
7 卢林枫;钢结构错列桁架体系结构分析与设计方法[D];西安建筑科技大学;2003年
8 王孟鸿;三维空间钢结构高级分析理论与应用[D];西安建筑科技大学;2003年
9 汤海波;高层建筑钢框架—支撑结构二阶随机反应分析[D];华南理工大学;1996年
10 张宏胜;虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 杭银龙;高层建筑钢结构狗骨式节点性能研究[D];西安理工大学;2005年
5 宋锋;钢结构跃层加层技术及其工程应用研究[D];清华大学;2004年
6 王磊;角焊缝弹塑性应力分析和试验[D];华侨大学;2005年
7 刘玉英;建筑企业钢结构安全管理信息系统研究[D];昆明理工大学;2006年
8 高杨;钢结构—碎煤机室系统的动力分析[D];郑州大学;2010年
9 施丽彦;钢结构建筑的造型语汇与发展初探[D];重庆大学;2002年
10 景辉;基于可靠性的多次预应力钢结构的优化设计[D];北京工业大学;2003年
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