火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性研究

发布时间：2017-08-11 19:26

  本文关键词：火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性研究

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【摘要】：钢筋混凝土框架结构是我国建筑的主要结构形式,目前,在我国现存的钢筋混凝土框架建筑数量巨大,火灾发生次数较多,每年因建筑火灾造成的财产损失和人员伤亡十分严重。因此,如何快速、合理地评价建筑在火灾下的易损性大小,对于建筑结构的检测、加固和改造具有重要的意义。本文以老旧钢筋混凝土框架结构为研究对象,在总结国内外火灾风险评估及地震作用下建筑易损性研究方法的基础上,通过研究火灾下的建筑特性及高温前后建筑构件特性,确定研究方法,构建分析模型。本文主要有以下几方面工作:1.构建火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性评价模型。通过研究建筑室内火灾发展过程以及建筑构件在高温下的力学特性确定了老旧建筑火灾易损性评价模型的影响因素,同时对确定的影响因素进行整理。通过对各种综合评价方法的优缺点及合理性进行分析比较,同时又根据火灾易损性评价过程中存在着大量模糊数据的特点,最终应用模糊综合评价方法构建模型。按照模糊综合评价方法理论,首先确定单因素的隶属函数,然后对于同级评价指标利用层次分析法确定模型的同级因素的权重系数,进而建立了多层次的模糊综合评价模型。2.编写火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性评价软件FI-VULNER。本文应用Visual Basic 6.0编程软件,在老旧建筑火灾易损性评价模型的基础上开发出了“火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性评价系统”软件FI-VULNER,该软件具有可操作性强、运行结果可靠的优点,可用于快速、合理地评价火灾下老旧建筑的易损性,并对老旧建筑的火灾易损性进行等级划分,同时,本文给出了该评价软件的操作方法和使用流程。3.火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性评价系统在工程实例中的应用。利用FI-VULN ER软件对工程实例进行分析,选择了朝阳市燕都酒店进行火灾易损性评价,通过考虑不同火灾场景情况,给出了相应的老旧建筑的火灾易损性评价结果,并对结果进行综合分析。实例验证了该软件具有可操作性强,评价速度快的特点,可以方便地为相关建筑人员对建筑结构的检测、加固和改造提供可靠信息。通过总结本文的研究工作,可以得出将模糊综合评价方法应用到火灾下的老旧建筑易损性评价是可行的,在模糊综合评价方法的基础上构建的评价模型是合理的,同时,基于模糊综合评价理论编写的FI-VULNER软件可以方便合理地对火灾下建筑的易损性进行评价,该软件对实际工程具有重要的意义。
【关键词】：钢筋混凝土框架结构 模糊综合评价 易损性 火灾 老旧建筑
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU375.4;TU312.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 选题背景12-13
• 1.2 选题目的及意义13-14
• 1.2.1 研究目的13
• 1.2.2 研究意义13-14
• 1.3 研究现状及发展趋势14-15
• 1.3.1 地震作用下的建筑结构易损性研究14-15
• 1.3.2 火灾作用下建筑易损性研究15
• 1.4 本文的研究工作15-16
• 第二章 模糊综合评价理论体系16-26
• 2.1 综合评价的基本问题16-18
• 2.1.1 综合评价方法的历史沿革16
• 2.1.2 综合评价特点16
• 2.1.3 综合评价的基本过程16-17
• 2.1.4 常见的综合评价方法及其比较17-18
• 2.2 模糊数学的基本知识18-19
• 2.3 模糊综合评价的方法步骤19-20
• 2.3.1 确定评价对象的因素集19
• 2.3.2 确定评判集19
• 2.3.3 确定权重集19
• 2.3.4 单因素模糊判断19-20
• 2.3.5 模糊综合评判20
• 2.3.6 多级模糊综合评判20
• 2.4 隶属函数20-23
• 2.4.1 隶属函数的确定方法20-21
• 2.4.2 常用的模糊分布21-23
• 2.5 层次分析法简介23-25
• 2.5.1 层次分析法概念23
• 2.5.2 层次分析法基本步骤23-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性评价模型26-50
• 3.1 火灾下建筑易损性的因素分析26
• 3.1.1 老旧建筑特性26
• 3.2 火灾下建筑特性26-32
• 3.2.1 建筑火灾室内的发展规律26-27
• 3.2.2 火灾温度27-28
• 3.2.3 通风条件对火灾的影响28
• 3.2.4 高温下建筑材料的力学性能28-29
• 3.2.5 高温下钢筋混凝土框架结构的力学性能29
• 3.2.6 高温下钢筋混凝土柱的力学性能29-30
• 3.2.7 高温下钢筋混凝土梁的力学性能30-31
• 3.2.8 高温下钢筋混凝土板的力学性能31
• 3.2.9 火灾下老旧建筑结构易损性31-32
• 3.3 评价指标的确立32-34
• 3.4 评价等级34
• 3.5 建立隶属函数34-42
• 3.5.1 建筑类型34-35
• 3.5.2 热释放率35
• 3.5.3 火源类型35-36
• 3.5.4 通风情况36
• 3.5.5 保护层厚度36
• 3.5.6 轴压比36
• 3.5.7 受火面积范围36
• 3.5.8 加固程度36-37
• 3.5.9 震损等级37
• 3.5.10 建筑年龄37
• 3.5.11 荷载比37-38
• 3.5.12 是否有孔洞38
• 3.5.13 定性指标隶属函数38-40
• 3.5.14 定量指标统计40-42
• 3.6 评价指标权重确定42-47
• 3.6.1 影响火灾强度因素的权重42-43
• 3.6.2 影响柱构件基本信息因素的权重43
• 3.6.3 影响柱构件抗火能力因素的权重43-44
• 3.6.4 影响梁构件基本信息因素的权重44
• 3.6.5 影响梁构件抗火能力因素的权重44-45
• 3.6.6 影响板构件基本信息因素的权重45
• 3.6.7 影响板构件抗火能力因素的权重45-46
• 3.6.8 影响结构构件因素的权重46-47
• 3.7 多层次综合评价47-48
• 3.7.1 一级综合评判矩阵及其结果47
• 3.7.2 二级综合评判矩阵及其结果47
• 3.7.3 三级综合评判矩阵及其结果47-48
• 3.7.4 四级综合评判矩阵及其结果48
• 3.8 评价结果处理48-49
• 3.9 本章小结49-50
• 第四章 火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性评价系统的开发50-56
• 4.1 VISUAL BASIC简介50
• 4.2 软件设计方案50
• 4.3 软件操作流程及功能介绍50-54
• 4.3.1 火灾强度信息录入界面52
• 4.3.2 受火时间对钢筋混凝土柱温度场的影响52-54
• 4.3.3 综合评价界面54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 火灾下老旧钢筋混凝土框架结构易损性评价软件应用56-84
• 5.1 工程应用56
• 5.2 工程实例内容56-57
• 5.2.1 火灾强度56-57
• 5.2.2 结构构件抗火能力57
• 5.3 火灾场景设置57-58
• 5.4 建立线框模型58-59
• 5.5 老旧建筑易损性评价59-82
• 5.5.1 火灾场景一59-66
• 5.5.2 火灾场景二66-74
• 5.5.3 火灾场景三74-82
• 5.6 本章小结82-84
• 第六章 结论84-86
• 6.1 结论84
• 6.2 建议与展望84-86
• 参考文献86-90
• 作者简介90
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文90
• 作者在攻读硕士学位期间获国家发明专利90-92
• 致谢92-93

【参考文献】

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本文编号：657896