钢管初应力对方钢管砼构件性能影响的进一步研究-哈尔滨工业大学（深圳）.docVIP

用弹簧刚度模拟高温下组合材料 受压、受弯屈服性能 姚志坚1，查晓雄1，陈绍礼2 (1.哈尔滨工业大学 深圳研究生院,广东 深圳518055；2. 香港理工大学 土木与结构工程学院,香港) 摘要：为了提高组合结构在防火分析时的计算效率，本文基于塑性铰方法，利用弹簧刚度推导出描述组合材料在高温时受轴压和弯矩作用下非线性性能的计算公式。在防火分析中材料高温下的力学性能与欧洲规范吻合较好。本文用悬臂梁的例子证明了轴压弹簧刚度公式的正确性。此种方法能够大大节约计算组合结构耐火极限的时间，非常适用于大型组合结构的防火分析。 关键字：防火，组合材料，非线性有限元分析 中图分类号：TU398 文献标识码：A 文章编号： Both axial and bending yielding of composite material at elevated temperature modeled by spring stiffness Chi Kin Iu 1 , Xiaoxiong Zha1，Siu Lai Chan 2 (1.Shenzhen?Graduate?School, Harbin?Institute?of?Technology, Shenzhen 518055, China; 2. School of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, HK) Abstract: The objective of this paper is to develop the nonlinear material behaviour on the basis of the interaction effect of both axial force and bending moment, which engaged in the proposed fire analysis relies on the plastic hinge method to achieve the numerical efficiency and save the computational efforts. The spring stiffness formulation should be correspondingly incorporated into the numerical fire analysis. In this fire analysis, the mechanical properties at elevated temperatures should be mainly according to Eurocode 3 Pt. 1.2 (2003). A cantilever at steady state heating condition is modeled to verify the spring stiffness formulation consistent with this European Fire Code of Practice. This spring stiffness formulation also gets wide applications through several numerical large-scale structures and the proposed fire analysis is efficient to the fire safety design of the large-scale structures. Keywords: Fire engineering, Composite structure, Nonlinear FEA 主轴的塑性铰刚度方程理论分析方法 在塑性铰的分析中，材料屈服的问题主要是利用弯距的变化来将其量化，但是一般的情况下，材料屈服的问题是在弯距和主轴压或拉力的共同作用下，所以在塑性铰的分析中，材料屈服的条件应该考虑弯距以及主轴的共同影响，并将这个材料屈服的条件加进这个主轴的塑性铰刚度方程分析中。在早前Iu和Chan(2004)的防火研究工作中，只有弯距的塑性铰用在防火研究，所以构件中的主轴方向就没有摸拟材料硬化的现象。这个硬化现象因为构件在高温下它的有效屈服应力变得比在常温下而低，可以合理忽略不计，但在有效屈服应力后，材料的应力会慢慢地增加，在材料屈服的条件加进这个主轴的塑性铰刚度理论分析中非常必须和重要。 收稿日期：2005-1-19 作者简介：姚志坚（1973－），男，博士后； 查晓雄（1968－），男，教授，博士生导师； 陈绍礼（1957－