基于纤维梁模型的火灾下多层混凝土框架非线性分析.pdfVIP

第 30卷 第 6期 2009年 12 月 建筑结构学报 　Jou rnal of Bu ilding Structures Vo l30 N o6 D ec2009 006 文章编号 :(2009) 060044 10 基于纤维梁模型的火灾下多层混凝土框架非线性分析 1 2 2 2 陈适才 , 陆新征 , 任爱珠 , 江见鲸 ( 1. 北京工业大学 建筑工程学院 , 北京 100 124; 2. 清华大学 土木工程系 , 北京 100084) 摘要 :为分析和模拟多层混凝土框架结构在火灾下的反应规律及其破坏过程 ,基于建筑结构分析中常用的纤维梁单元 ,建 立了钢筋混凝土梁 、柱构件的火灾破坏数值模型 。模型将构件截面划分成多个纤维 ,可以考虑构件截面的不均匀温度场分 布以及材料非线性和几何非线性问题 。对单层单跨混凝土框架进行火灾反应分析 ,并与试验结果进行比较 ,验证了此数值 模型的准确性 。通过对多层框架进行火灾反应模拟 , 比较不同火灾场景的模拟结果 ,分析其反应规律以及破坏过程 。结果 表明 ,纤维梁单元模型可以较好地模拟钢筋混凝土结构的受火破坏过程 ,并且火灾发生的位置不同,结构的破坏机制也不 同 ,一定条件下蔓延的火灾比不蔓延的火灾对多层混凝土框架结构的破坏性更大 。分析结果可以为实际结构的防火设计提 供参考 。 关键词 :多层混凝土框架 ; 纤维模型 ; 梁单元 ; 非线性分析 ; 火灾反应 ; 倒塌 中图分类号 : TU 3754　TU 3 12 1　　文献标志码 : A Non linear analysi s of mu lt i sto ry concrete fram e under fi re w i th fiber be am mode l 1 2 2 2 CHEN Sh icai , LU X inzheng , R EN A izhu , J IAN G J ianj ing ( 1. Co llege of A rch itecture and C ivil Engineering, B eij ing U n iversity of Techno logy, B eij ing 100 124 , Ch ina; 2. D ep artm en t of C ivil Engineering, Tsinghua U n iversity, B eij ing 100084 , Ch ina) Ab stract: In order to analyze and simu late the re spon se and collap se of mu ltistory reinforced concrete fram e structu res under fire, a novel num erical model based on the fiber beam model wa s p ropo sed in th is p ap er. By dividing the cro ss section of beam elem ent into m any sm all concrete and steel fibers, th is model cou ld con sider the nonun iform temp er