截面温度不均匀受约束钢柱抗火性能试验研究与有限元分析

作     者：王培军 王晓 

作者机构：山东大学土建与水利学院山东济南250061 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2013年第34卷第3期

页      面：28-34页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51008181) 山东省中青年科学家科研奖励基金项目(BS2011HZ009) 

主　　题：约束钢柱 抗火试验 有限元分析 弯扭屈曲 屈曲温度 破坏温度 温度不均匀分布 

摘      要：截面温度不均匀钢柱火灾下将发生热弯曲及扭转屈曲破坏,同时对热变形的约束导致钢柱内在升温阶段产生附加压力,在降温阶段出现附加拉力。分别考虑3种约束刚度比和3种截面温度分布形式,进行了9根受约束钢柱的抗火试验,量测了受约束钢柱达到最大轴力时的温度(屈曲温度)、轴力恢复至初始荷载对应的温度(临界温度)及破坏温度,研究其在火灾升温和降温阶段的受力性能、破坏特征。试验结果表明,截面温度不均匀导致钢柱在绕截面对称轴弯曲时同时发生扭转;约束刚度比越大,钢柱的屈曲温度越低,破坏温度与屈曲温度之差越大;截面温差越大,钢柱屈曲温度和破坏温度越高。同时对试验钢柱进行了有限元分析,分析结果与试验结果基本一致,验证了所建立的有限元分析模型的正确性。