本文關鍵詞：鋼結構火災損傷識別及安全性鑒定研究

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【摘要】：鋼結構工程的耐火性差是其不容忽視一個缺點,各國學者對鋼結構的抗火設計及防火措施進行了大量的研究,進一步提高了其應用程度,促進了鋼結構建筑的發(fā)展。但是,對于火災后鋼結構的損傷識別及安全性鑒定評估的研究相對則較少。而大部分鋼結構建筑在局部火災或輕度火災后并未發(fā)生倒塌破壞,通過一定修復加固可繼續(xù)使用。因此,對于火災后鋼結構的損傷識別及安全鑒定評估的研究具有重要的現(xiàn)實意義。有鑒于此,本文進行了有關鋼框架火災損傷識別的研究,并結合火災后鋼結構的安全性鑒定方法,初步得到了一些對于火災后鋼結構安全鑒定指導建議,并將其應用到實際工程中。本文研究的主要內容如下：1)查閱了國內外相關文獻資料及規(guī)范條文,對火災后鋼結構的安全性鑒定方法進行了一定研究,并指出了其中存在的不足之處,為后文的進一步研究奠定了基礎。2)基于ANSYS軟件建立的一個單層單跨鋼框架溫度分析模型,并根據(jù)ISO-834標準升降溫曲線設定了火災升降溫過程。分析了不同受火條件下(梁三面受火時,柱單面受火、整體受火及上部受火)結構的溫度場分布情況,并得到火災過程中單面受火鋼柱、整體受火鋼柱及三面受火鋼梁截面不同部位溫度發(fā)展規(guī)律,為火災后鋼構件承載能力損傷的研究提供一定的依據(jù)。3)建立了一個三層三跨平面鋼框架模型,分析了不同跨受火(邊跨受火和中跨受火)以及不同受火方式(梁三面受火時,柱單面受火、整體受火及上部受火)下,結構的熱力效應損傷機理及損傷規(guī)律,并進行了對比分析,對于火災后鋼結構的安全鑒定有一定的參考作用。4)結合國家規(guī)范標準及本文部分研究結論,對某火災后鋼框架電腦商城的進行了科學合理的損傷評估及安全性鑒定,為今后類似工程的安全鑒定工作提供了一定參考。
【關鍵詞】：火災 鋼結構 損傷識別 安全性鑒定
【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU391;TU317
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景及意義10-13
• 1.1.1 建筑火災的損失10-11
• 1.1.2 火災對鋼結構的危害11-12
• 1.1.3 火災后鋼結構損傷識別及安全鑒定的意義12-13
• 1.2 國內外相關研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 火災高溫下鋼材的物理力學性能13-14
• 1.2.2 火災中空氣溫度場的研究14
• 1.2.3 火災高溫冷卻后鋼結構材料性能14-15
• 1.2.4 火災后建筑結構安全鑒定的研究15
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀總結15-16
• 1.4 本文研究的主要內容16-18
• 2 火災后鋼結構安全鑒定方法18-29
• 2.1 概述18
• 2.2 可靠性鑒定方法的分類18-20
• 2.2.1 傳統(tǒng)經驗法18-19
• 2.2.2 實用鑒定法19
• 2.2.3 概率鑒定法19-20
• 2.3 火災后鋼結構的檢測20-24
• 2.3.1 概述20-21
• 2.3.2 火災中構件溫度的判定21-23
• 2.3.3 結構和構件變形的檢測23
• 2.3.4 高溫后構件材料性能的檢測23-24
• 2.3.5 火災后鋼結構連接的檢測24
• 2.4 火災后鋼結構的鑒定24-29
• 2.4.1 火災后鋼結構的損傷鑒定評級26-28
• 2.4.2 火災后鋼結構安全鑒定中存在的不足28-29
• 3 基于構件的溫度場分析及承載能力損傷識別29-43
• 3.1 概述29
• 3.2 ANSYS熱分析的基本理論29-30
• 3.2.1 三種主要的熱傳遞方式29-30
• 3.2.2 基于ANSYS的熱分析類型30
• 3.3 熱工參數(shù)的確定及模型的建立30-34
• 3.3.1 鋼材的熱工參數(shù)30-31
• 3.3.2 建筑結構火災空氣溫度場模型31-32
• 3.3.3 熱分析模型的建立32-34
• 3.4 熱分析過程及結果34-42
• 3.4.1 柱單面受火和梁三面受火時結構構件溫度場分析35-37
• 3.4.2 柱整體受火和梁三面受火時結構構件溫度場分析37-38
• 3.4.3 柱上部受火和梁三面受火時結構構件溫度場分析38-39
• 3.4.4 梁柱節(jié)點溫度場分析39-40
• 3.4.5 不同火災情況鋼構件截面溫度梯度分析40-42
• 3.5 火災后鋼構件承載能力損傷分析42-43
• 4 基于熱-力耦合作用的鋼框架火災損傷識別分析43-61
• 4.1 概述43-45
• 4.1.1 ANSYS的熱-結構耦合分析43
• 4.1.2 ANSYS結構分析單元的選用43-44
• 4.1.3 ANSYS熱-結構耦合本構關系模型44-45
• 4.2 計算模型的建立45-47
• 4.2.1 結構模型的建立45-46
• 4.2.2 熱-結構耦合分析相關參數(shù)46
• 4.2.3 熱-結構耦合分析步驟46-47
• 4.3 熱-結構耦合分析結果47-59
• 4.3.1 局部受火時結構變形損傷分析47-56
• 4.3.2 不同受火位置結構變形損傷對比56-57
• 4.3.3 不同受火條件結構變形損傷對比57-58
• 4.3.4 結構熱-力耦合作用下節(jié)點應力分析58-59
• 4.4 本章小結59-61
• 5 某鋼框架火災后的安全鑒定61-69
• 5.1 工程概況61
• 5.2 結構火災損傷鑒定61-68
• 5.2.1 結構火災損傷的初步調查61-62
• 5.2.2 鋼柱的損傷鑒定62-63
• 5.2.3 鋼梁的損傷鑒定63-65
• 5.2.4 梁柱節(jié)點焊縫檢測65-67
• 5.2.5 結構整體變形的損傷鑒定67
• 5.2.6 現(xiàn)狀態(tài)下二層鋼梁連接螺栓質量評價67-68
• 5.3 檢測鑒定結論及處理建議68-69
• 5.3.1 結構檢測鑒定結論68
• 5.3.2 處理建議68-69
• 6 結論與展望69-72
• 6.1 主要結論69-70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文75-76
• 致謝76-78

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5 馬q，

本文編號：770864