钢筋混凝土剪力墙耐火性能及抗火设计

钢筋混凝土剪力墙是高层建筑结构中的重要构件,深入研究其耐火性能并进行合理科学的抗火设计至关重要。为此,简要回顾了钢筋混凝土剪力墙火灾下力学性能的研究现状,介绍了Eurocode 2、BS 8110-2、ACI 216R-89、AS 3600-2001、NS 3473E-1992、NZS 3101、GB 50045—95和GB 50016—2006规范的有关设计要求,探讨了钢筋混凝土剪力墙耐火性能及抗火设计的若干问题。     

Fire Resistance of Lightweight Timber Framed Walls

Limiting the fire spread through lightweight framed construction is a well-established method of providing fire safety in building design. The design objective is for walls to provide fire resistance for a certain period to satisfy fire safety requirements. This paper describes a model for predicting the fire resistance of a non-loadbearing or loadbearing timber framed wall subjected to either a standard fire resistance test or realistic fire conditions. Prediction of the fire resistance uses finite difference techniques for heat conduction within linings and for convection and radiation on the boundaries and cavity. An algorithm for the charring of timber is included to determine a structural failure condition for the studs.     

轴向约束对钢结构柱抗火性能的影响

采用大型商用有限元软件MSC MARC Mentat研究了钢结构柱所受轴向约束的刚度对抗火性能的影响,对无保护层钢结构柱的抗火性能进行有限元分析,分析结果与试验结果吻合较好。结果表明:在室温情况下,轴向约束有利于提高钢结构柱的极限承载力,但在高温情况下,约束刚度的增大对钢结构柱的抗火承载力却具有负面影响,轴向约束的提高降低了高温下钢结构柱的极限承载力,并降低了钢结构柱的极限温度承载力;在温度达到450°C之前,由于钢材的弹性模量改变与构件的热膨胀,导致构件的承载力降低,温度超过450°C之后,弹性模量与屈服强度的折减及构件的热膨胀所导致的约束反力共同作用,使得构件更早失效。     

现代钢结构抗火设计方法

文章论述了火灾对负结构的危害和钢结构抗火设计的目标与意义，基于高温承载力极限状态验算的思想，文章阐述了现代钢结构抗火计算与设计方法，并通过试验验证了这一方法的科学性、合理性与有效性。     

单层柱面网壳抗火性能分析

通过在6个工况组合的数值模拟基础上,对单层柱面网壳结构常温下和不同受火区域情况下应力应变、支座效应和稳定性的分析比较,得出单层柱面网壳属于敏感性受力结构,在火灾高温下显得尤为突出.防火设计中应加强受力薄弱区域和强约束部位的保护,同时可在设计过程中进行火灾工况的概率分析以提高结构防火设计效率和结构安全可靠度.     

钢-混凝土组合结构抗火性能研究与应用

钢-混凝土组合结构抗火性能研究是当前的研究热点之一,国内外学者对此展开大量试验研究和理论分析。通过介绍国内外研究者在组合板、组合梁、组合柱等构件以及结构节点和结构体系抗火性能方面研究概况,分析了我国现有防火设计规范的特点以及工程应用情况,指出现有研究的不足,对组合结构抗火研究领域在高温材料热-力耦合本构关系、计算理论、数值火灾试验和设计方法等方面需进一步研究的工作进行了展望。文中指出,建立考虑升降温、多轴应力状态、不同加卸载路径的钢材和混凝土热-力耦合本构关系,建立基于整体性能、考虑升降温全过程的结构抗火分析理论,建立整体结构数值火灾试验方法,提出“三水准”结构抗火设计与灾后结构损伤评估原则以及基于时变可靠度和结构整体性能的组合结构抗火设计方法是钢-混凝土组合结构抗火性能研究的关键科学问题。表2参119     

火灾荷载作用下小空间钢结构性能化数据分析

针对钢结构在火灾时易发生局部破坏或整体倒塌的特点,首先利用FDS对特定场景进行温度场数据模拟,并对模拟的环境温度数据进行拟合,然后把拟合后的温度-时间函数以边界条件的形式导人ANSYS中,在此基础上计算分析钢框架在火灾荷载和常规荷载作用下结构的内力和位移的变化情况.进而用来指导如何进行钢结构的防火保护或加固措施.     

对防火分区与暖通设计的思考

本文对暖通设计中通风空调及排烟系统的划分、防火阀的设置等工程设计中常见的问题进行了探讨。     

钢框架梁抗火分析有限元模型的建立

介绍了应用有限元法进行钢框架梁抗大设计研究时有限元模型的建立，简述了所研究问题的必要性，总结出将工字钢上下翼缘及中间腹板的实际温度加到模型中去的技巧。     

火灾下柱失效对多层钢框架连续倒塌的影响

针对钢结构抗连续性倒塌分析中多数采用直接拆柱法,不能真实反映由于火灾引起钢结构发生连续性倒塌时的实际情况,用ANSYS有限元软件建立无楼板的多层钢框架模型,选取已有文献中角部区域不同失效柱个数的工况。采用热固耦合法,考虑火灾使柱失效和材料非线性、几何非线性进行分析。研究了火灾下钢框架结构抗连续倒塌性能及角部区域允许失效柱个数,并将分析结果与已有文献采用直接拆除法结果进行对比。结果表明:采用ANSYS中热 结构耦合功能,结合生死单元法能够较好模拟钢框架由于火灾导致结构发生连续性倒塌的过程;通过分析3种角部区域不同失效柱个数的工况结果,得出失效柱允许个数为3根;与现有文献采用直接拆除法的有限元分析结果进行对比,发现采用直接拆除法分析结果过于保守,考虑火灾导致柱失效更加贴近实际倒塌情况。     

对建筑防火垂直分隔构件耐火稳定性的探讨

本文针对在耐火试验中建筑防火垂直分隔构件在耐火稳定性方面存在的问题,对提高其耐火稳定性的设计进行了分析探讨。     

Factors Influencing Fire Resistance of Load-bearing Steel Stud Walls

This paper presents the effect of various factors on the fire resistance of load-bearing, gypsum board protected, steel stud wall assemblies. A detailed experimental study was conducted to evaluate the fire resistance of 14 full-scale steel stud wall assemblies. Both single row and double row steel stud configurations with installation of gypsum board on each of the exposed and unexposed sides, and with and without insulation in the cavity, were considered in the experimental program. The insulation used were glass, rock and dry blown cellulose fibers. Data from the experimental program are used to determine the effects of stud-spacing, shear membrane, load intensity, resilient channel installation, insulation type and gauge thickness of studs on the fire resistance of gypsum board-protected, steel stud wall assemblies. Results from the studies show that the insulation type and number of gypsum board layers have significant influence on the fire resistance of steel stud wall assemblies. Prior to August 2005, he was a Senior Research Officer at the Institute for Research in Construction, National Research Council of Canada.     

钢结构抗火研究进展

近二十年来,钢结构的抗火研究一直是建筑安全领域的研究重点,吸引了各国学者的广泛关注和深入研究,并取得了大量的成果。本文简要地介绍了建筑钢结构抗火研究的重要性和意义,对钢结构火灾中的反应研究进行了较为系统的总结,同时指出了其中存在的某些未完善的问题和进一步的研究方向。     

吸取TVCC失火教训 加强外墙的防火是当务之急

分析了TVCC失火原因,幕墙屋面保温材料和面板材料防火性能不好是TVCC火灾技术内因.阐述了外墙、屋面节能必须与防火安全并举,中国建筑节能不能照搬外国模式,必须建立中国式建筑防火节能体系.提出应积极吸取TVCC及近年频繁的幕墙屋面火灾的惨痛教训,切实加强外墙及屋面的防火是当务之急.     

钢筋混凝土结构火灾研究综述

近几十年来,国内外在研究结构火灾下的反应方面得到了发展.现就钢筋砼结构抗火性能 方面研究进行综合述评,并在此基础上指出需进一步研究的几个问题.     

火灾时有防火保护层的钢管混凝土柱温度场分析及实用计算方法研究

用通用有限元分析程序对不同截面尺寸、不同涂料厚度的方形、圆形钢管混凝土柱火灾时的截面温度场进行分析，给出了温度场的简单表达式和相关参数，方法简单易行，计算结果与试验结果吻合良好。     

钢管超高性能混凝土柱耐火性能数值模拟与理论分析

为研究钢管超高性能混凝土在标准火灾下的受力性能和破坏机理,建立了钢管超高性能混凝土柱的耐火有限元模型,并重点对比分析了超高性能混凝土与部分其他类型混凝土的热工参数及高温下本构关系的不同对构件温度和耐火极限等的影响,结果表明:钢管超高性能混凝土构件的核心混凝土温度明显高于相应的普通钢管混凝土或钢管高强混凝土构件的核心混凝...     

结构耐火设计新方法探讨

本文在分析目前我国建筑设计防火规范规定的结构耐火设计方法存在问题的基础上,论述了应用理论分析方法解决结构耐火设计的必要性、可行性,对新的结构耐火设计方法进行了探讨。     

浅谈钢结构抗火计算方法

对钢结构抗火设计的意义、建筑室内火灾的发展与温度变化进行了介绍，主要对钢结构在火灾条件下反应分析的有限元方法及其研究成果进行综述，并且指出了钢结构高温设计分析的发展方向。     

表面设置防火涂料的压型钢板混凝土组合楼板耐火性能有限元分析

本文针对已完成明火试验的压型钢板混凝土组合楼板，利用ABQUAS 有限元分析软件，探讨了ISO834标准升温环境下新型防火涂料设置厚度，对压型钢板混凝土组合楼板的内部温度场分布的影响做了分析。