厚型防火涂料保护钢柱三面受火时截面温度分布规律及计算方法

当钢柱三面受火时,沿截面方向会产生温度不均匀分布的现象。而现行规范假设各种受火情况下钢柱沿截面方向的温度分布均匀,并以此为前提提出了钢构件温度的计算公式。研究了受厚型防火涂料保护的钢柱在三面受火条件下截面温度的分布规律,利用有限元软件ABAQUS进行参数分析,参数分析的变量主要为截面形状系数,通过改变截面高度和腹板厚实现对截面形状系数的影响。通过对EC3中采用的受保护钢构件受火升温公式进行修正,建立了截面不同部位升温的计算方法,并给出沿截面不同温度分布曲线的计算公式。     

防火板保护钢柱四面受火时截面温度计算方法

研究了采用防火板保护钢柱四面受火时的截面温度计算方法,分别考虑了防火板与钢柱无间隙及防火板与钢柱有间隙两种情况。由于采用防火板保护时,钢构件与防火保护层内表面之间主要通过热辐射进行热量传递,与现行欧洲规范(EC 3)公式假定构件防火保护层之间通过热传导进行热量传递不同。现行EC 3规范公式能较为准确地计算热传导系数较小的防火涂料保护时构件升温,但不能准确计算火灾下热传导系数较大的防火薄型板保护钢柱的温度。通过在现行规范公式中增加空气的热阻一项,以考虑热辐射传热方式对构件截面升温的影响。分别采用有限元方法和建议公式,对防火薄型板保护,不同保护层厚度和不同截面系数钢柱截面升温规律进行分析,结果表明修正公式的计算结果与有限元结果吻合良好。     

防火涂料局部脱落的钢管混凝土柱温度场有限元分析

实际工程中,钢管混凝土柱表面的防火涂料可能会发生局部脱落,将影响火灾下构件的温度分布,进一步影响构件的耐火极限。为获得防火涂料局部脱落的钢管混凝土柱温度分布规律,为此类构件的抗火设计提供参考,采用ABAQUS建立了涂料局部脱落构件的温度场有限元模型,分析了构件截面形状系数和长度、防火涂料厚度和热工参数、涂料脱落位置和脱落长度等对构件温度的影响。分析结果表明,圆形与方形构件的温度分布类似,前者温度略高于后者。涂料在构件两端脱落和跨中脱落的工况可根据对称性简化为一端脱落。涂料脱落仅影响沿柱长有限区域内的温度分布,随着升温时间的增大、涂料脱落长度的增大、涂料导热系数的减小、涂料厚度的增大以及构件截面形状系数的减小,该区域长度增大。     

火灾下两相邻面受火H形钢柱的截面温度分布规律研究

当火灾中钢框架柱不均匀受火时,会在截面和高度方向产生温度梯度。现行规范给出了火灾中钢构件升温的计算公式,但这些公式均是基于温度沿构件高度和截面均匀分布的假设。采用有限元方法研究了火灾中两相邻面受火钢柱的截面温度场,火灾场景采用ISO834标准升温曲线,钢柱采用非膨胀型防火涂料保护。对于所研究的两相邻面受火钢柱,沿截面宽度和高度方向均存在温度梯度。基于参数分析结果,对欧洲规范EN 1993-1-2中钢构件升温计算公式进行了修正,来计算两相邻面受火钢柱截面各部分的升温曲线。     

钢构件截面系数与防火涂料耐火性能的关系

试验研究荷载、防火涂料涂层厚度对承重梁、非承重梁、非承重柱钢构件的耐火性能的影响.试验温度到达700 ℃时终止.承重梁跨中挠度在400 ℃前变化速率增长较慢,屈服强度基本无变化;钢构件温度变化分两个阶段,温度增长速度先快后慢.试验时间相同时,试验基材的温度随着截面系数的增大而增大;钢构件类型用途相同时,防火涂料的耐火极限与钢构件的截面系数成反比.     

碳纤维加固混凝土构件防火保护措施的试验研究

通过对10块分别采用厚型防火涂料、薄型防火涂料及普通水泥砂浆进行防火保护的混凝土板火灾试验,得出采用不同涂层厚度的3种防火保护措施后在标准火灾试验下混凝土板的温度场分布情况。结果表明:对于碳纤维加固混凝土构件,采用薄型防火涂料及普通水泥砂浆进行防火保护的作用不大,可以采用厚型防火涂料进行保护,同时得出了厚型防火涂料厚度的计算公式。     

碳纤维布加固混凝土梁的温度场实用计算方法

编制了三面受火且设有防火保护层的碳纤维布加固混凝土梁的截面温度场计算程序,通过算例验证了程序的正确性。利用该程序,分析了防火材料类型及厚度、保护方式、截面尺寸对加固梁截面温度分布的影响。基于数值分析结果,提出了加固梁截面温度场的实用计算方法。研究结果表明：①除梁侧防火材料末端附近产生温度突变外,小U型防火保护方式下加固梁的截面温度分布总体上与底面防火保护方式下类似;②随着受火时间增加,梁底温度在底面防火材料的保护下虽然上升相对较缓,但也很快达到环氧类胶粘剂的失效温度;③与厚度相同的厚型钢结构防火涂料相比,水泥砂浆的防火保护效果明显偏弱。     

火灾下非均匀受火钢柱截面温度分布规律及其对钢柱抗火性能影响的研究现状

本文介绍了火灾下非均匀受火钢柱截面温度分布规律及其对钢柱抗火性能的研究进展和已有研究成果,包括钢柱截面非均匀温度分布产生的原因及截面温度非均匀分布对钢柱抗火性能的影响。钢柱截面不均匀温度产生的原因有:钢柱受到建筑填充墙保护,非4面受火;钢柱仅部分截面采用防火保护;受洞口非均匀火灾影响的建筑外框架柱;钢柱防火保护层不均匀或局部破损等。截面温度不均匀对钢柱抗火性能的影响包括:截面产生附加应力,使钢柱临界温度降低;钢柱截面不对称,发生弯扭破坏;钢柱产生热弯曲,以及破坏时可能出现的反向弯曲等。并对需要进一步研究的问题给出了建议。     

粘贴法加固混凝土构件的防火试验研究

试验研究分析了涂不同厚度防火涂料的粘贴法加固混凝土试件在火灾下的耐火极限。试验结果表明,碳纤维布和钢板对试件温度场的影响是相同的,厚涂型钢结构防火涂料对混凝土结构的防火作用明显,防火涂料厚度与防火性能并不成正比。试验确定粘贴法加固混凝土构件防火涂层厚度的最佳取值为40mm。     

非膨胀型防火涂料等效热传导系数研究

基于防火涂料标准耐火试验方法,对涂覆非膨胀型防火涂料的钢板试件和工字型钢试件进行了耐火试验,用所得的试件升温曲线计算非膨胀型防火涂料的热传导系数随涂层温度变化曲线.提出将涂层温度为400~800℃时的热传导系数平均值作为涂层等效热传导系数,并用以进行被保护钢构件火灾下升温计算,所得钢构件的升温曲线与试验测得的升温曲线符合良好.参数分析表明,等效热传导系数与试件截面形状系数无关,与涂层厚度相关,表明用小尺寸钢板试件耐火试验结果计算所得的等效热传导系数可用于预测其他被保护钢构件在火灾下的升温.对不同涂层厚度热传导系数进行线性拟合,提出以涂层厚度20mm时的等效热传导系数作为非膨胀型防火涂料等效热传导系数特征值.     

关于调温除湿机调温盲区的研究

介绍调温除湿机及其调温盲区问题,并对调温盲区的成因进行了理论分析,提出了缩小调温除湿机调温盲区的技术方案。     

除湿机调温盲区研究的意义

从除湿机的重要作用、调温盲区对除湿机推广应用的影响、减小调温盲区的必要性等方面论述对除湿机调温区研究的意义。     

浅谈温度对混凝土性能的影响及温度控制

主要谈及温度对混凝土坍落度、强度、裂缝等性能的影响 ,以及如何控制好温度 ,确保混凝土性能优良。     

热力射流温度场及温度应力数值模拟研究

热力射流破岩技术是指利用高温介质诸如超临界水对岩石进行快速局部加热达到破碎岩石的目的。由于岩石基质热导率很低,因此会在岩石表面形成温度应力。当温度应力超过岩石的强度,会在岩石内部形成微裂缝,且裂缝不断扩展最终使得岩石表面发生热裂解,热裂解作用导致岩石表面从本体脱落从而使得岩石破碎。基于热-固耦合理论建立了热裂解钻井模型,利用Crank-Nicolson差分方法求解得到了热裂解过程中井底岩石温度场和温度应力的分布规律。结果表明,在热裂解钻井过程中,岩石受热部分温度迅速升高,在径向和轴向方向上产生温度梯度;受热部分体积膨胀在径向方向上受到压应力作用,在轴向方向上发生屈曲,受到剪应力作用。研究成果对热裂解钻井的现场应用具有十分重要的指导意义。     

高温下混凝土裂缝对温度场的影响

通过对带(预制)裂缝混凝土试件进行明火升温试验,研究高温下裂缝对混凝土温度场的影响.依据传热理论分析建立带裂缝混凝土试件截面温度计算模型,然后用数学软件MATLAB进行数值计算并与试验结果进行对比.结果表明:高温下裂缝区域的主要传热方式为热传导;相对于无裂缝处,有裂缝处测点温度更高;总体上测点的温度随裂缝宽度的增大而增大,远离裂缝的测点温度受裂缝的影响较小;不同测点的计算与实测升温曲线总体变化趋势一致,依据传热理论分析建立的带裂缝混凝土试件截面温度计算模型较为可靠.     

Calculation of Permafrost Temperature

A new method is proposed for calculation of permafrost temperature; it accounts for the nonharmonic law of temperature variation on the roof of the permafrost. The results obtained from the proposed method are in better agreement with data derived from numerical modeling than those obtained in accordance with Construction Rule and Regulation 2.02.04-88.     

长江上游水温监测及水温和气温关系研究

通过对重庆某一实际项目的水源侧多个气象参数的监测,分析了长江江水温度随空气温度的变化关系,并与其他测试单位测得的数据进行比较,验证了本测试结果的合理性;通过3种数学拟合比较得到基于Boltzmann模型的江水水温和实测各个温度下江水温度平均值的拟合曲线,经过将拟合计算水温与实测各个空气温度下江水温度平均值进行比较分析,得出73.4%的测试水温与拟合水温的误差在[-1,1]℃之间。     

高地温隧道地温特征及预测研究

尼格隧道属长大深埋隧道,兼有高水温与高岩温,最高水温达63.4 ℃,最高岩温达88.8 ℃,最高气温达56.4 ℃。为了研究隧道地温特征并进行地温预测,针对性地设计了一系列地温测量方案,研究成果表明:灰岩段表现为高水温,水温＞气温＞岩温,水温与气温随着隧道进深及埋深呈现上升趋势,出水量及水温在接触带附近达到高值,洞内气温受水温、隧道出水量、积水量影响大;花岗岩段表现为高岩温,无水,岩温与气温随隧道进深及埋深呈现上升趋势,两者差值约为25~30 ℃;超前钻孔在孔深＞2 m时岩温达到稳定;一个完整施工循环的施工环境气温呈现4个阶段:气温下降阶段(打钻施工环节),气温骤升阶段(爆破施工环节),气温快速上升阶段(新爆围岩散热),气温缓降阶段(出渣施工环节),出渣环节由于车辆及挖机等机械作业影响,气温出现多处异常高值;施作二衬后,二衬内外壁温差约3.4 ℃;利用热量传递理论、地热成因理论预测的最高地温值与实测值较为吻合。该工程案例颇为典型,本文研究对西南高地热区隧道工程建设具有指导意义。     

火灾均匀温度场中正放四角锥网架结构临界温度研究

随着温度的升高,钢材的力学性能将会发生较大的变化。钢结构在均匀温度场达到承载能力极限状态时的临界温度是钢结构抗火性能的重要特征,而网架结构的临界温度主要受网架的几何特征、荷载比、构件稳定应力的影响。本文通过对不同参数条件下正放四角锥网架结构在均匀温度场中结构反应全过程分析,得到不同参数条件下正放四角锥网架结构的临界温度,为大空间建筑网架结构抗火设计实用方法提供理论依据。     

LNG低温混凝土施工温度场计算分析技术

采用数学方法,通过建立物理模型导出混凝土相关的热学参数,实现了LNG低温混凝土温度场的计算分析技术,并开发出其仿真软件。通过示范工程实测数据的对比可知,该软件其算法满足工程的要求。