建筑结构热力耦合分析方法研究

正上海海事大学的研究人员开展了真实火灾温度场作用下的钢结构建筑热响应分析。提出了基于FDS和ABAQUS的火场温度计算、结构构件温度分布计算、结构构件热-力响应分析方法。通过建立FDS与ABAQUS耦合方法,实现火灾模拟与结构有限元分析模型的耦合,突破了基于标准升温曲线进行结构热力耦合分析的局限性,实     

钢筋混凝土建筑火灾倒塌实例数值分析

通过有机结合FDS和ANSYS,采用热力耦合数值模拟的方法,对某钢筋混凝土建筑火灾倒塌案例进行再现分析。通过FDS模拟,获得现场温度随时间变化的情况以及火灾中压溃破坏的5根钢筋混凝土柱的时间-温度曲线。用ANSYS计算钢筋混凝土框架的不同温度下的变形和受力性能。研究结果可为灭火救援安全评估、建筑火灾荷载风险评估等性能化分析提供思路和方法。     

可靠度响应面有限元及其工程应用

可靠度响应面有限元是可靠度计算与响应面有限元的直接耦合,是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能用解析式表示的结构可靠度问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义.本文简述了响应面方法的研究发展,给出了可靠度响应面有限元的几类算法和可靠度计算的两种途径,并介绍了响应面有限元方法在实际工程中的应用情况.     

基于均匀试验响应面的建筑火灾烟气层概率分布计算

采用均匀试验方法,通过均匀试验表确定分析计算参数组,借助CFAST计算各参数组下烟气层的温度和厚度,对输入参数和输出结果进行拟合获得响应面,结合验算点法和Monte Carlo模拟计算烟气层温度和厚度的概率分布.可靠度分析表明,与直接Monte Carlo模拟相比,响应面计算方法计算精度较高、计算量较小.     

钢结构火灾反应分析方法的比较

CECS200-2006《建筑钢结构防火技术规范》采取等效作用力方法计算火灾下的结构内力,并给出了受火构件温度内力的计算公式。本文就规范中结构抗火计算方法和有限元数值计算方法,按不同结构抗火计算方法对算例进行对比计算研究。计算结果表明,规范中所给内力公式计算的结果较保守。     

局部区域火灾下门式钢刚架三维结构分析的模拟方法

采用有限元方法对局部区域火灾下门式钢刚架三维整体结构的响应进行了数值模拟分析,得到刚架在温度-结构耦合响应下的变形及其规律,以及区域内构件破坏对整体结构的影响,为局部火灾下大跨度钢结构分析提供有效方法,并对该类结构的实用防火设计提出了建议.     

可靠度响应面有限元及其工程应用

可靠度响应面有限元是可靠度计算与响应面有限元的直接耦合,是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能用解析式表示的结构可靠度问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义。本文简述了响应面方法的研究发展,给出了可靠度响应面有限元的几类算法和可靠度计算的两种途径,并介绍了响应面有限元方法在实际工程中的应用情况。     

非标准火灾下结构温度场分析方法

提出一种基于FDS 火灾模型与COMSOL 结构力学模型的温度场转换方法,并通过MATLAB 编写相应软件实现该方法,进而对建筑构件进行热传递分析。以矩形混凝土薄板为例,采用该方法对其进行数值模拟,计算结果显示,FDS 模型与COMSOL 模型中温度场变化一致,通过对比两个模型的测点温度,结果显示误差最大为6.8%。该方法可以用于研究实际火灾中温度对建筑结构的力学性能的影响,为提高建筑韧性提供了一种热力耦合方法。     

火灾作用下钢框架结构温度场的数值模拟

应用有限元软件,对钢框架结构在火灾标准升温条件下的温度场进行分析,得到了结构在火灾下的瞬态温度场分布云图以及温度随时间变化曲线;为计算火灾下构件内部温度场提供了实用方法,并为建筑结构的热-应力耦合分析提供了基础。     

高层钢框架在不同火灾场景下的整体响应分析

利用有限元计算软件ABAQUS模拟高层钢框架结构在火灾作用下的响应.比较4种典型火灾场景下结构的变形及构件的内力变化规律.结果表明:相同规模的火灾下,层数较低的位置发生火灾后构件破坏的危险性更高;火灾沿上部楼层的防火分区蔓延与沿同一楼层其他防火分区的蔓延相比,前者梁的膨胀变形对柱的变形和内力的影响较为突出,对结构产生的...