简介:为了评估有色冶炼厂房事故坑附近钢柱在炉料热作用下的耐火稳定性,本文以热辐射理论为基础,采用数值计算方法研究了钢柱9m高度内的温度分布。钢柱温度取决于炉料面积、柱翼缘厚度、柱的计算截面位置、炉料与柱相对位置。炉料面积越大,钢柱越处在炉料中部,钢柱的温度越高;柱翼缘厚度越大,炉料与柱距离越大,钢柱的温度越低。本文以弹性理论为基础,给出了钢柱耐火稳定性验算与评估方法。由于钢柱之间存在较大温差,当钢柱所支承的梁的线刚度较大,两端与柱刚接且设置隅撑时,较强的端部约束作用使柱产生较高水平的温度内力,钢柱在材料强度降低的同时荷载效应增大,钢柱可能会失去耐火稳定性而发生破坏。把柱、梁的连接由刚接改为铰接,取消所设隅撑,增大事故坑与柱之间的距离,增大柱翼缘厚度或对钢柱底部进行保护均可提高钢柱的耐火稳定性而保证安全。
简介:采用基于有限元理论开发的ANSYS软件建立了张弦梁数值分析模型,按温度增量法对其火灾历程中的力学反应进行分析。讨论了在升温历程中,温度场非均匀性、荷载比、垂跨比、火源半径、火源位置以及支座约束对张弦梁上弦钢梁及下弦预应力索力学特征的影响以及跨中挠度的变化历程。得出以下结论:随着温度分布非均匀性的减小,在升温历程中,上弦钢梁强度应力历程下降速率增大,而稳定应力呈先增加后下降趋势,下弦索应力变化很小;随着荷载比增大,结构临界温度降低,结构跨中挠度增长速率也变大;随着垂跨比的增大,结构受火失效截面位置发生改变,失效时对应的跨中挠度值呈非单调变化;常遇建筑火灾中的火源半径变化对关键单元的应力历程、承载力衰减历程及跨中挠度增长历程影响较小;当火源位置发生变化时,结构的失效单元将会发生变化,同时,对跨中位移历程有一定的影响;随着支座摩阻力的增加,结构热膨胀受到较大程度约束,在升温历程中,上弦钢梁跨中截面的应力显著增加,下弦索拉应力显著减小,同时结构产生显著的向上变形。上述研究结论可对进一步探明局部火灾下张弦梁结构的破坏机理提供参考。