基于ANSYS抗火分析的三面受火钢梁防火研究.pdfVIP

基于ANSYS抗火分析的三面受火钢梁防火研究 杨建虎 牛洁亮 中建钢构有限公司华东大区 靖江 214532 摘要：重点研究了超高层钢结构外露钢梁的防火问题，通过ANSYS有限元分析软件分析了无防火保护层的钢梁在三面 受火条件下的温度分布、温度一时间曲线、挠度一时间曲线以及挠度一温度曲线等。分析表明：三面受火的钢梁在受火初 期，截面各点温差较大，会产生各 自相平衡的内力。但一段时间后，仍会丧失承载能力。 关键词：超高层钢结构 外露钢梁 三面受火 ANSYS抗火分析 温度分布 耐火性能 中图分类号：TU17 文献标志码：B DOI：10．14144／j．cnki．jzsg．2015．07．039 FirePreventionResearchonThr．．SideFireSufferedSteel Beam BasedonANSYSFireResistanceAnalysis YANGJianhu NIUJieliang ChinaConstructionSteelStructureJiangsuCo．．Lld． Jingjiang 214532 Abstract：Thispaperfocusedonthefirepreventionproblem ontheexposedsteeIbeamofsuperhigh-risesteelstructure． ThroughANSYS finiteelementanalysissoftware，thispaperalsoanalyzedthedistributionoftemperatureofsteelbeam withoutfireprotectioncoating，ontheocnditionofthree—sidefire，thetemperature-timecurve，thedeflection-timeCurveand thedefiection-temperaturecurve，etc．Theanalysisshowedthatalargertemperaturedifferenceamongeachpointofthe sectionattheinitialstageofexposureleadstorespectivelybalancedinternalforces，howeverareraperiodoftime，the bearingcapacitywillbelost． Keywords：superhigh-r·isesteelstructure exposedsteelbeam three--sidefiresuffered ANSYSfireresistance analysis distributionoftemperature fireresistance 1 概况 梁，且不需要考虑其在高温下的整体稳定，故在梁的一端 超高层建筑中对于钢结构的应用越来越多，而超高层 腹板中点约束3个方 向平动，另一端约束垂直梁轴线的2个 建筑中的钢梁大多是外露的。而钢结构的耐火性能不如混 方 向的平动。选取荷载 比为0．178和0．30，分别对应的集中 凝土结构，所以我们需要对钢结构的耐火性能进行研究来 力大小为100kN和169kNuJ。 制定相应的钢结构防火措施。 温度场采用solid70单元进行热分析，此单元是具有1个 昆山金鹰二期大商业项 目为混凝土核心筒外围劲性柱 自由度的八节点六面体 (Brick8node70)，结构分析中转 框架结构，地下3层，地上55层，结构高度251．8m。塔楼 化为solid45单元。首先把模型沿梁长分成60段。腹板沿厚 10层以上钢梁均为三面受火的外露钢梁，耐火极限为2h