在鋼結構整體數值模擬分析中,為了既減少半剛性連接節點的節點數和單元數,又保留連接節點的非線性特性,本文將梁柱端板節點整體模型進行了簡化。用 ANSYS中的彈簧單元模擬梁柱端板連接節點的非線性關系,通過對單元實常數賦值來確認連接節點彎矩-轉角關系的非線性特性。根據梁柱節點連接剛度不同建立四個模型,并將四個模型的模擬結果進行了分析比較,得到如下結論:

  1、隨著溫度的升高,節點的剛度下降,當節點的剛度下降到不能約束和其連接的梁柱時,結構將發生突然坍塌性破壞。

  2、在高溫下膜結構看臺結構剛性與半剛性連接節點的破壞形式有所區別,當梁柱連接為剛接時,鋼粱與梁柱節點同時破壞;當梁柱連接為半剛性連接時,梁柱節點處的受力性能得到改良,鋼梁先破壞。

  3、在高溫下鋼材的屈服強度下降較快,半剛性連接雖然能使粱柱節點處的受力性能改良,但不能增加整體結構的臨界溫度。

  通過理論研究與有限元軟件模擬鋼結構建筑抗火設計的綜合分析,得出的結論對消防部門在撲救鋼結構建筑火災中具有重要的指導意義,也為進一步對膜結構看臺鋼結構中鋼構件的防火性能與抗火設計研究打下扎實的理論研究基礎,為下一步越好的研究和探索鋼結構建筑受火作用下的受力性能奠定良好的基礎。

膜結構看臺

膜結構看臺中鋼結構抗火性能的研究


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