本文選題：熱力耦合 + 鋼框架��； 參考：《安徽建筑大學》2016年碩士論文

【摘要】：隨著近幾年的大量研究,鋼結構的抗火研究雖然已經(jīng)取得了一定的成果,但是鋼結構的抗火設計的整體性研究還不夠成熟仍未形成統(tǒng)一的規(guī)范和標準。鋼框架結構是鋼結構的一種重要結構形式,應用更是十分的廣泛。鋼框架是由鋼柱、鋼梁、節(jié)點等各個構件組合而成,其中鋼框架的關鍵構件對結構整體具有十分重要的地位。由于鋼結構的抗火性能的不足,那么熱力耦合作用下鋼框架關鍵構件的破壞將對整個框架結構穩(wěn)定形成極大的不利影響。因此,對鋼框架以及其關鍵構件在熱力耦合作用下的研究也一直是結構安全體系的研究要點。本文主要做了以下研究工作:一、常溫下鋼框架整體結構進行ANSYS有限元數(shù)值分析。通過ANSYS有限元分析常溫下鋼框架的整體受力及各個構件的受力情況,并根據(jù)鋼框架關鍵構件的判定公式確定了鋼框架的底層中柱和底層梁為鋼框架的關鍵構件。二、鋼框架在熱力耦合作用下數(shù)值計算與試驗數(shù)據(jù)對比分析�；趪H標準組織ISO834標準升溫曲線的基礎上,對相同工況下的鋼框架進行數(shù)值分析,將分析數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)對比分析,驗證有限元對鋼框架熱力耦合作用的合理性與科學性。三、熱力耦合作用下鋼框架關鍵構件的數(shù)值分析。對不同工況下的鋼框架進行數(shù)值分析,判斷在常溫下的關鍵構件在熱力耦合作用下是仍為關鍵構件,即底層中柱和底層梁為關鍵構件,同時研究了不同工況下關鍵構件的受力區(qū)別和對鋼框架整體變形以及穩(wěn)定的影響。四、基于學校試驗平臺,總結結構試驗方法,制定了鋼框架火災試驗方案,包括試驗的加溫、加載和測量等。五、運用所作的研究,對本文研究問題進行了總結,并對其中的不足,以及有待進一步加強研究的問題提出來展望。主要結論為:1)鋼框架整體結構的關鍵構件位于底層中柱;2)鋼框架關鍵構件的加強,能夠對整體結構的抗火性能起到增強作用作用,應加強對鋼框架關鍵構件的防火保護意識;3)鋼梁對結構的抗火性能影響較弱,在結構的防火設計中可適當減少防火保護。通過對熱力耦合作用下鋼框架關鍵構件受力ANSYS有限元分析與試驗總結,希望能為今后的鋼框架結構抗火研究提供一些參考意見。
[Abstract]:With a great deal of research in recent years, although some achievements have been made in the study of fire resistance of steel structure, the overall study of fire resistance design of steel structure is not yet mature enough to form a unified standard and standard. Steel frame structure is an important structural form of steel structure, and its application is more extensive. Steel frame is made of steel column, Steel frames, joints and other components are combined, among which the key components of the steel frame have a very important position on the whole structure. Because of the lack of fire resistance of steel structures, the failure of the key components of the steel frame under the effect of thermal coupling will have a great adverse effect on the stability of the whole frame structure. The research of key components under the effect of thermal coupling has always been the main point of the structural safety system. The main work of this paper is as follows: first, the finite element analysis of the whole structure of steel frame at normal temperature is carried out by ANSYS finite element analysis. The force of the steel frame at normal temperature and the stress of each member under normal temperature are analyzed by ANSYS finite element method, and according to the steel The key component of the frame determines the key component of the steel frame's bottom column and the bottom beam as the steel frame. Two, the numerical calculation and experimental data of the steel frame are compared with the experimental data under the thermal coupling effect. Based on the ISO834 standard temperature rise curve of the international standard organization, the steel frame under the same working condition is analyzed. Analysis of data and test data to verify the rationality and scientificalness of finite element method for the thermal coupling of steel frame. Three, numerical analysis of key members of steel frame under thermal coupling. Numerical analysis of steel frames under different working conditions is carried out to determine that the key components under thermal coupling under normal temperature are still the key components. At the same time, the key components of the bottom middle column and the bottom beam are the key components. At the same time, the force difference and the influence on the whole deformation and stability of the steel frame are studied under different working conditions. Four, based on the school test platform, the structural test method is summed up, and the fire test scheme of the steel frame is formulated, including the temperature, loading and measurement of the test. Five. The main conclusions are as follows: 1) the key components of the steel frame structure are in the bottom middle column; 2) the strengthening of the key components of the steel frame can enhance the fire resistance of the whole structure. To strengthen the awareness of fire protection and protection for key members of steel frame; 3) steel beam has a weak impact on the fire resistance of the structure, and can appropriately reduce the fire protection in the fire protection design of the structure. Through the finite element analysis and test of the stress ANSYS of the key members of the steel frame under the thermal coupling effect, it is hoped that it can provide the fire resistance research for the steel frame structure in the future. Some suggestions.
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU391

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本文編號：1910988