钢网壳火灾后数值模拟分析及修复测试研究

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钢结构以其自身的优点在建筑中得以广泛的应用,但耐火性能差是其一个主要的弱点,在高温下,钢材的强度、弹性模量等基本力学性能指标急剧下降,一旦发生火灾,钢结构就有可能发生严重的破坏,影响到结构的整体承载能力甚至导致坍塌。而对于钢结构建筑火灾后局部构件破坏但未倒塌的情况,如何确定结构的实际破坏情况、拟定结构的加固方案以及验证加固后结构的安全性能,基于性能化设计的钢结构防火方法可以模拟实际火灾中钢结构的情况。本文结合某仓库钢网壳火灾后数值模拟分析及修复测试实例,建立了一种适用于大空间钢结构建筑火灾后的修复测试方法。首先进行火灾场景模拟及分析计算,利用分析结果中的各不同温度场下的构件应力,确定了网架受火破坏的机制以及受火破坏的构件,给定实际火灾中钢网壳的局部杆件失稳温度。钢网壳结构火灾后现场勘察及数值模拟分析确定了钢网壳的破坏范围,结合受火杆件材料力学性能试验,确定相应的加固修复方案。为了测试加固修复后的钢网壳结构安全性能是否满足正常使用要求,最后对修复加固区域的钢网壳进行现场静力荷载试验,较为准确的判明修复加固后的钢网壳具有足够的安全储备,出具报告后工程得以投入使用。本文所叙述的数值模拟分析及修复测试方法为类似结构形式火灾后的修复提供了工程实例依据,具有一定的参考价值和借鉴意义。
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