摘要：高温荷载作用下钢材产生明显的蠕变变形,对钢结构在火灾下的变形和受力性能产生较大的影响。为定量确定高温蠕变对约束钢梁抗火承载力的影响,利用ANSYS建立了考虑蠕变的约束钢梁有限元分析模型。与试验数据对比发现:仅仅通过应力应变关系考虑蠕变不能较好地模拟约束钢梁中蠕变的发展,而采用Poh模型的应力应变关系并考虑蠕变与试验数据吻合最好。利用验证后的分析模型进行参数分析,发现转动约束刚度、屈服强度、升温速率和跨高比等都对约束钢梁的临界温度有明显的影响。《建筑钢结构防火技术规范》给出的约束钢梁抗火设计方法未充分考虑这些参数的影响。对参数分析的结果进行回归分析,给出了适用的考虑蠕变的约束钢梁抗火简化计算方法。

摘要：为了解决钢梁的抗火设计问题,利用壳单元建立了钢梁耐火性能分析的有限元计算模型,对火灾下钢梁的破坏形态、内力变化和变形规律进行了研究,并研究了梁端边界条件对钢梁耐火性能的影响规律.同时,还将两端固结梁的耐火性能与框架梁进行了对比分析.研究表明,梁端边界条件影响钢梁的破坏形态;与两端固结梁相比,火灾下框架梁中产生的轴压力较小.

摘要：荷载比率、轴向支撑刚度对约束钢梁的性能影响很大,各国学者对其研究主要还集中在升温阶段。对约束钢梁进行了升-降温全过程的承载性能试验,给出了钢梁跨中挠度、轴向支撑应变和柱底水平推力在整个升-降温过程中的变化情况。试验结果表明:钢梁跨中挠度和轴向支撑应变都有不同程度的恢复。泼水冷却过程中也会引起结构或构件的破坏。无支撑或弱支撑情况下,失稳类别为梁端局部失稳;强支撑情况下,失稳类别为梁的整体失稳。同时冷却阶段钢材的强度得到恢复,这对梁的承载能力是有利的;但由于梁的收缩,梁内将产生收缩拉力,加之柱对梁端转动的约束引起的附加弯矩,这些对梁两端的节点是很不利的。基于此,最后从框架节点和钢框架整体两个方面提出了相应的钢框架抗火概念设计建议。

摘要：根据火灾调查发现,在钢结构建筑中,约束钢梁比一般的无约束钢梁具有更好的抗火性能。文章对不同条件下的约束钢梁抗火性能研究进行归纳,并对约束钢梁抗火研究的发展方向提出建议。

摘要：以轴向支撑连接方式,利用自制的加热炉对约束钢梁进行了升—降温全过程的试验研究。重点研究了钢梁的跨中挠度随温度变化的规律,以及梁端不同轴向支撑刚度和钢柱不同轴压比条件下约束钢梁的屈曲模式及其梁端轴向支撑的破坏形态。基于ANSYS有限元软件,采用温度场和结构耦合中的间接法,对升-降温全过程中的约束钢梁进行了有限元分析。数值计算结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型和参数设置的合理性。根据对比分析,讨论了我国现行钢结构防火技术规范中存在的关键问题,特别提出了钢结构抗火设计应有的内涵,为钢结构抗火研究提供了新的思路。

摘要：基于有限元分析软件ABAQUS对冲击荷载作用下4个热轧H型约束钢梁(不同下落高度和落锤质量)试验进行了非线性动态响应仿真分析。模型中采用了六面体8节点缩减积分实体单元(C3D8R)及Surface-surface接触类型,并通过ABAQUS/Explicit求解器克服大变形引起的收敛性问题。有限元分析结果与试验结果对比表明,模型具有较好的精度和吻合度。利用已验证的有限元模型,分别考察了冲击荷载作用下边界条件、材料性能及跨高比等3个参数对约束钢梁力学性能的影响。结果表明,水平约束边界条件是悬链线效应产生的必要条件;高强钢材的使用有利于提高约束钢梁的抗冲击性能;限制一定跨高比对于约束钢梁的抗倒塌性能是必要的。

摘要：高温和荷载共同作用下钢材产生明显的蠕变变形,对钢结构在火灾下的变形和受力性能产生较大影响。为了研究钢材高温蠕变对约束高强度Q460钢梁抗火性能的影响,采用ANSYS有限元软件建立约束钢梁结构分析模型,引入普通钢材高温力学性能和蠕变特性,分析了约束普通Q345钢梁的火灾响应,并与试验结果进行了对比,验证了模型的正确性。采用验证后的模型,引入高强度Q460钢材的高温力学性能和蠕变模型,分析了高温蠕变对约束高强度Q460钢梁抗火性能影响的程度,并将约束普通Q345钢梁和高强度Q460钢梁的抗火性能进行了对比。最后对考虑蠕变效应后影响约束高强度Q460钢梁的抗火性能参数进行了分析。研究表明,钢材高温蠕变对约束高强度Q460钢梁的抗火性能影响很大,蠕变不利于约束Q460钢梁抗火承载力的发挥;约束高强度Q460钢梁比普通Q345钢梁的抗火性能好,约束钢梁的极限状态可以按钢梁达到轴向最大拉力时进行设计。