火灾下钢结构半刚性节点受力性能研究

发布时间：2017-12-09 21:17

  本文关键词：火灾下钢结构半刚性节点受力性能研究

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【摘要】：钢结构因为其抗震性能好、结构布置灵活、施工工期短和安全性好等优点而被广泛应用于目前的建筑结构中。而在这些优点的背后,钢结构的缺点也同样不容忽视。钢材在高温下弹性模量和屈服强度大幅度降低,这导致钢结构建筑的耐火性能较差,如何提高钢结构建筑的耐火性能是目前钢结构研究中的关键点。而在钢结构建筑中,半刚性节点具有抗震性能良好、施工便利等优点而得到了越来越广泛的应用,故对火灾下半刚性节点性能的研究至关重要。本文选取了顶底角钢连接半刚性节点作为研究对象,主要研究内容如下:第一,根据相应规范确定材料参数,通过ANSYS建立顶底角钢节点有限元模型,并确定加载方式。对有限元模型进行温度场分析和热力耦合分析,与既有试验结果对比,确定本文有限元分析结果的可靠性和可行性。第二,通过对受火时间不同的节点进行分析,提取节点的弯矩转角关系曲线,得出火灾下节点性能随时间的变化关系。第三,通过参数分析确定影响火灾下节点初始转动刚度和弯矩承载力的关键因素。第四,通过参数分析确定影响节点耐火时间的关键因素;研究节点在有无防火涂料保护时温度场分布和耐火时间的区别;通过改变防火涂料的厚度,分析防火涂料厚度对节点耐火时间的影响。通过上述研究,可以得到在火灾下顶底角钢连接节点的力学性能和耐火性能随时间以及构件参数的变化过程,并且确定影响火灾下节点性能的关键因素,最后为钢结构防火研究提出建议。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU391
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本文编号：1271885