蔓延火灾下钢框架结构抗火性能试验研究

作     者：阮诗鹏 赵金城 宋振森 段立平 RUAN Shipeng;ZHAO Jincheng;SONG Zhensen;DUAN Liping

作者机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240 

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

年 卷 期：2022年第43卷第9期

页      面：103-114页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 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(51678358) 工信部研发专项(MC-201620-H01-04) 

主　　题：钢框架 蔓延火灾 受火试验 火场温度 钢构件温度 位移响应 

摘      要：为研究蔓延火灾下钢框架结构建筑室内火灾温度场、钢构件温度分布和位移的发展规律,对1个足尺的两层钢框架结构进行蔓延火灾试验,测量试验区域内关键位置的空气温度、钢构件温度和位移。试验结果表明:试验中火源房间内的火灾过程呈现4个明显的发展阶段,受火70 min时室内火灾达到全盛,测得火灾烟气层最高温度730℃;受火82 min时火灾从火源房间蔓延至邻近房间,导致了邻近房间内各受火钢构件温度峰值出现在不同时刻,同时,各构件历经扩散热烟气加热、直接受火加热和冷却降温3个阶段,呈现反复升降温的受火过程;受火过程中,钢构件温度变化显著滞后于火场温度,受火钢柱先后升温产生向上的轴向变形。与传统室内火灾相比,蔓延火灾扩大了火场范围和钢结构受火范围,对结构安全和人员安全造成更大威胁,因此在进行结构抗火设计时应得到充分考虑。