火灾下混凝土框架结构力学性能研究

摘要

目的 模拟高层混凝土框架结构的火灾全过程并研究火灾后框架结构及构件力学性能,为此类结构火灾后的损伤评估与加固方案设计提供参考依据.方法 利用火灾模拟软件PyroSim对某高层宿舍楼首层火灾进行模拟,研究室内火灾下温度场分布,应用ABAQUS有限元软件分析火灾下结构和构件的温度场,以及静、动力作用下结构和构件的变形及内力.结果 通风条件对室内火灾温度场影响较大,实际升温曲线与IS0834标准升温曲线结果存在一定差异;梁、柱构件截面温度场分布不均匀,绝大部分面积温度未超过500°C,节点核心区的温度较周围的梁段和柱段偏低,受火后梁CD、柱C和柱D最大极限承载力剩余约为35.4％、26.4％和62.7％,结构尚余部分承载力仍可继续使用;受火后框架首层在地震作用下层间位移角明显增大,2～8层增幅逐渐递减,首层结构在EI-Centro波、唐山波作用下层间位移角超出规范限值约16.5％、48.9％.结论 建议用PyroSim火灾模拟软件得到的升温曲线进行结构分析;火灾后应重点检测过火区域构件力学性能,计算首层层间位移角变化,据此制定加固方案.