钢框架结构梁—柱节点的温度效应模拟与安全检测鉴定
发布时间：2021-03-06 19:02
钢结构由于其轻质高强等突出的优点在建筑领域中得到迅速发展,然后对于钢结构不耐火的缺陷也越来越受到人们的关注。针对建筑火灾的频繁发生以及所造成的巨大经济损失问题,建筑物的高温性能及灾后的检测与鉴定研究已成为热点。本文主要以工程实例为研究背景,总结归纳了钢材的高温性能,同时综述了目前关于钢框架结构火灾鉴定与检测的研究现状。选取钢装置框架结构中的梁-柱节点为研究对象,运用ABAQUS有限元分析软件模拟计算了不同工况下钢梁-柱节点的温度场分布情况以及温度应力耦合分析。基于上述的数值模拟分析,最后结合工程实际案例,采用数值分析与实际工程试验数据相互比较分析的方式,对钢装置框架结构的高温性能以及灾后检测与鉴定进行了较为系统的研究,同时对钢装置框架结构火灾后的性能进行了评价。结合数值模拟与现场检测试验结果的分析得出,数值模拟结果与实际现场情况较吻合。边界条件的选取对于钢结构的温度场分析影响很大,直接影响其模拟结果的精确度。对于温度场的分析,高温区主要集中分布于受火面的交叉处,且温度场的变化趋势呈层状分布,依次由高温到低温沿受火面法线方向向内传递。高温应力耦合分析时,在钢梁和钢柱的上下翼缘受火的情况,...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 钢框架结构火灾的危害
1.1.2 火灾后钢结构的受损模拟与检测鉴定的必要性
1.1.3 钢框架结构火灾研究的发展趋势
1.1.4 工程背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 钢框架结构受火研究现状
1.2.2 钢框架结构火灾后的检测鉴定研究
1.2.3 存在的问题
1.3 本文的研究内容
第2章 材料的热工和高温力学性能
2.1 钢材的热工参数
2.1.1 钢材的导热系数
2.1.2 钢材的高温比热容
2.1.3 钢材的质量密度
2.1.4 钢材的热膨胀系数
2.2 钢材的高温力学性能
2.2.1 钢材的高温泊松比
2.2.2 钢材的高温屈服强度
2.2.3 钢材的高温弹性模量
2.2.4 钢材的高温应力-应变曲线
2.3 本章小结
第3章 钢装置框架结构的温度场分析
3.1 钢结构的升温理论
3.1.1 温度场计算
3.1.2 钢结构导热微分方程
3.2 有限元分析软件基本性能
3.3 模型建立及温度场分析
3.3.1 升温曲线的选取
3.3.2 梁柱节点模型建立
3.3.3 工况设置
3.3.4 温度场分析
3.3.5 结论分析
3.4 本章小结
第4章 钢框架结构的温度-应力耦合分析
4.1 热应力分析物理方程
4.2 热应力分析虚功原理
4.3 热应力有限元分析方程
4.4 钢结构梁-柱节点的高温应力耦合分析
4.4.1 实体建模
4.4.2 温度应力分析结果
4.5 本章小结
第5章 火灾后钢装置框架结构的检测与鉴定
5.1 钢框架结构火灾后的检测程序
5.2 工程检定与安全性评估案例分析
5.2.1 工程概况
5.2.2 鉴定依据及评价标准
5.2.3 现场检查
5.2.4 结构火灾损伤状况检查
5.2.5 主要承重钢构件的强度检测
5.2.6 装置框架结构刚度检测
5.2.7 钢构件及连接安全性分析与评定
5.2.8 鉴定结论
5.2.9 修复方案
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温下钢筋混凝土热-结构耦合模拟[J]. 沈晴晴,罗迎社,向绿林. 防灾科技学院学报. 2016(01)
[2]某综合办公楼火灾后结构安全检测鉴定与加固修复[J]. 孟海,李晓渊,裴兴旺. 施工技术. 2015(16)
[3]某超市火灾后结构的鉴定及加固[J]. 张洪源,田砾,陈静茹,王宝瑞,高相青. 工业建筑. 2014(03)
[4]某化纤厂房火灾后的鉴定及加固处理[J]. 唐红元,王泽云,贾益纲. 工业建筑. 2012(07)
[5]钢-混凝土组合结构抗火设计原理研究[J]. 韩林海,宋天诣,谭清华. 工程力学. 2011(S2)
[6]某渔业车间火灾后检测鉴定及加固修复对策研究[J]. 苗吉军,朱琼琼,刘延春,高立堂,樊龙. 工业建筑. 2011(11)
[7]某化纤厂房火灾后结构鉴定[J]. 冷超群,金立赞. 建筑结构. 2011(S1)
[8]某商业楼重大火灾后检测鉴定与加固修复设计[J]. 陈大川,胡海波. 建筑结构. 2010(12)
[9]某化工厂房火灾后安全性鉴定及加固处理[J]. 元成方,牛荻涛,王庆霖,袁博. 工业建筑. 2010(06)
[10]钢-混凝土组合结构抗火性能研究与应用[J]. 余志武,丁发兴. 建筑结构学报. 2010(06)
硕士论文
[1]RC框架结构火灾后抗震性能研究[D]. 苏敏.长安大学 2014
[2]钢框架梁抗火的非线性有限元分析[D]. 赵亚新.天津大学 2004
本文编号：3067635
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 钢框架结构火灾的危害
1.1.2 火灾后钢结构的受损模拟与检测鉴定的必要性
1.1.3 钢框架结构火灾研究的发展趋势
1.1.4 工程背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 钢框架结构受火研究现状
1.2.2 钢框架结构火灾后的检测鉴定研究
1.2.3 存在的问题
1.3 本文的研究内容
第2章 材料的热工和高温力学性能
2.1 钢材的热工参数
2.1.1 钢材的导热系数
2.1.2 钢材的高温比热容
2.1.3 钢材的质量密度
2.1.4 钢材的热膨胀系数
2.2 钢材的高温力学性能
2.2.1 钢材的高温泊松比
2.2.2 钢材的高温屈服强度
2.2.3 钢材的高温弹性模量
2.2.4 钢材的高温应力-应变曲线
2.3 本章小结
第3章 钢装置框架结构的温度场分析
3.1 钢结构的升温理论
3.1.1 温度场计算
3.1.2 钢结构导热微分方程
3.2 有限元分析软件基本性能
3.3 模型建立及温度场分析
3.3.1 升温曲线的选取
3.3.2 梁柱节点模型建立
3.3.3 工况设置
3.3.4 温度场分析
3.3.5 结论分析
3.4 本章小结
第4章 钢框架结构的温度-应力耦合分析
4.1 热应力分析物理方程
4.2 热应力分析虚功原理
4.3 热应力有限元分析方程
4.4 钢结构梁-柱节点的高温应力耦合分析
4.4.1 实体建模
4.4.2 温度应力分析结果
4.5 本章小结
第5章 火灾后钢装置框架结构的检测与鉴定
5.1 钢框架结构火灾后的检测程序
5.2 工程检定与安全性评估案例分析
5.2.1 工程概况
5.2.2 鉴定依据及评价标准
5.2.3 现场检查
5.2.4 结构火灾损伤状况检查
5.2.5 主要承重钢构件的强度检测
5.2.6 装置框架结构刚度检测
5.2.7 钢构件及连接安全性分析与评定
5.2.8 鉴定结论
5.2.9 修复方案
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温下钢筋混凝土热-结构耦合模拟[J]. 沈晴晴,罗迎社,向绿林. 防灾科技学院学报. 2016(01)
[2]某综合办公楼火灾后结构安全检测鉴定与加固修复[J]. 孟海,李晓渊,裴兴旺. 施工技术. 2015(16)
[3]某超市火灾后结构的鉴定及加固[J]. 张洪源,田砾,陈静茹,王宝瑞,高相青. 工业建筑. 2014(03)
[4]某化纤厂房火灾后的鉴定及加固处理[J]. 唐红元,王泽云,贾益纲. 工业建筑. 2012(07)
[5]钢-混凝土组合结构抗火设计原理研究[J]. 韩林海,宋天诣,谭清华. 工程力学. 2011(S2)
[6]某渔业车间火灾后检测鉴定及加固修复对策研究[J]. 苗吉军,朱琼琼,刘延春,高立堂,樊龙. 工业建筑. 2011(11)
[7]某化纤厂房火灾后结构鉴定[J]. 冷超群,金立赞. 建筑结构. 2011(S1)
[8]某商业楼重大火灾后检测鉴定与加固修复设计[J]. 陈大川,胡海波. 建筑结构. 2010(12)
[9]某化工厂房火灾后安全性鉴定及加固处理[J]. 元成方,牛荻涛,王庆霖,袁博. 工业建筑. 2010(06)
[10]钢-混凝土组合结构抗火性能研究与应用[J]. 余志武,丁发兴. 建筑结构学报. 2010(06)
硕士论文
[1]RC框架结构火灾后抗震性能研究[D]. 苏敏.长安大学 2014
[2]钢框架梁抗火的非线性有限元分析[D]. 赵亚新.天津大学 2004
本文编号：3067635
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