抗火设计

摘要： 海口双子塔-南塔结构体系外侧为巨型钢管混凝土柱+钢支撑框架,内部为钢板混凝土核心筒,二者之间为钢结构组合楼盖,需进行抗火设计。采用临界温度法对结构进行抗火设计,基于抗火设计结果建立热-固耦合整体结构模型,继而进行抗火灾连续倒塌分析。分析时考虑了高温下构件材料的刚度、屈服强度等折减以及构件的温度应力,同时对耐火极限后的构件损坏进行了评价。结果表明,采用临界温度法抗火设计以及基于整体结构的火灾全过程分析,基本可实现建筑结构在火灾时的抗连续倒塌设计目标,其中大跨组合钢次梁为防连续倒塌薄弱构件,转换梁及钢结构节点需进行防火加强。

摘要： 为了解桥梁耐候钢的高温力学性能,采用稳态拉伸法对国产桥梁耐候钢Q345qDNH进行高温力学性能试验,得到不同温度下Q345qDNH钢的弹性模量、屈服强度、极限强度、断后伸长率的折减系数;基于试验数据给出高温力学性能退化参数和应力-应变曲线的拟合公式。研究结果表明,随着温度升高,屈服强度、弹性模量以及极限强度大体呈下降趋势;断后伸长率先减小后增大。高温应力-应变曲线大体上可分为弹性段、硬化段以及软化段;在20~300°C时有明显屈服平台,400°C后屈服平台消失;在600~700°C时,软化速率大于硬化速率,曲线主要表现为弹性段和软化段。

摘要： 抗火设计是钢结构防护的重要课题,石化钢结构的抗火设计通常基于耐火极限法.随着与防火相关的标准修订或发布,将建筑钢结构基于承载力极限状态的耐火验算与防火设计作为强制性要求.梳理现行规范体系下钢结构抗火设计要点、防火保护措施以及耐火验算方法,探讨其在石化构筑物领域的适用性,为石化项目工程应用提供参考.

摘要： 文章介绍了运用STS软件设计钢框架,框架跃层柱等特殊情形的柱计算长度取值的正确方法,讨论了梁柱设计连接和抗火设计中应该关注的问题.

摘要： 对于高层建筑结构来说，钢筋混凝土剪力墙是不可或缺的重要构件。其耐火性能对高层建筑结构的整体性能有决定性影响，因此做好钢筋混凝土剪力墙耐火性能及抗火设计十分重要。本文以某种新型防火式剪力墙建筑结构为例，对钢筋混凝土剪力墙耐火性能及抗火设计方法进行详细阐述，并对剪力墙耐火性能研究中需要完善的问题进行分析。

摘要： 介绍石家庄国际展览中心屋盖采用的大跨悬索结构的抗火设计问题,基于GB 51249-2017《建筑钢结构防火技术规范》的方法和要求,进行了拉索的温度场试验.建立了悬索结构抗火计算的整体计算模型,进行了风荷载参与组合的设计荷载作用下拉索构件的抗火验算.进行了悬索整体结构的抗火验算.本项目是国内首次采用GB 51249-2017完成的大跨悬索结构抗火和防火保护设计的工程实例,具有较大的工程示范意义.

摘要： 索网结构是一种新的建筑结构形式,在国内外应用十分广泛.由于其几何非线性的特点,在抗风、抗火、抗震方面的研究成为重点.总结了近年来单层平面索网玻璃幕墙结构的抗风设计、索网结构抗火设计以及单层平面索网玻璃幕墙结构的抗震设计3个方面的研究成果;并探讨了未来有待进一步研究的问题.

摘要： 针对钢结构抗火设计中高强度结构钢材料力学性能参数的取值进行研究.为研究最常用的高强度结构钢S460N在高温下的力学性能,对其在稳态和瞬态不同火灾情况下进行材性试验,得到不同温度下S460N的弹性模量、屈服强度和极限强度的折减系数,并与现有文献和现行主要钢结构设计规范进行对比分析.通过与现有文献中欧标钢S460N和S460M、国产钢Q460以及普通钢的研究结果的比较,发现高温下结构钢的力学性能退化取决于钢材种类及其加工工艺.因此,各国现行的钢结构设计规范基于普通钢研究成果得出的设计建议不适用于高强度结构钢.此外,给出可用于指导设计的高强度结构钢S460N在高温下力学性能退化的拟合公式,并对其进行校验.

摘要： 目前,国家颁布了《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017,自2018年4月1日起执行,为钢结构防火保护设计提供了标准依据.石家庄国际展览中心建筑面积35.9万平米,其屋盖采用了大跨悬索结构,采用薄型防火涂料,耐火极限要求为2h.目前对于大跨悬索结构的防火保护还缺乏有效的方法,也没有工程先例.本项目基于GB51249的方法和要求,首先进行了涂覆涂料拉索的温度场测试,获得了IS0834标准火灾作用下拉索构件的温度场.之后,建立了悬索结构抗火计算的整体计算模型,进行了风荷载参与组合的设计荷载作用下拉索构件的抗火验算.同时,由于该悬索结构跨度大于120m,几何非线性效应明显,还进行了悬索整体结构的抗火验算.依据GB51249完成了石家庄国家展览中心屋盖大跨悬索结构的抗火计算,依据抗火计算的结果完成了该项目的防火保护设计.本项目是国内首次采用GB51249完成的大跨悬索结构抗火设计和防火保护设计的工程实例,具有较大的工程指导意义.

摘要： 目前,国家颁布了《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017,自2018年4月1日起执行,为钢结构防火保护设计提供了标准依据.石家庄国际展览中心建筑面积35.9万平米,其屋盖采用了大跨悬索结构,采用薄型防火涂料,耐火极限要求为2h.目前对于大跨悬索结构的防火保护还缺乏有效的方法,也没有工程先例.本项目基于GB51249的方法和要求,首先进行了涂覆涂料拉索的温度场测试,获得了ISO834标准火灾作用下拉索构件的温度场.之后,建立了悬索结构抗火计算的整体计算模型,进行了风荷载参与组合的设计荷载作用下拉索构件的抗火验算.同时,由于该悬索结构跨度大于120m,几何非线性效应明显,还进行了悬索整体结构的抗火验算.依据GB51249完成了石家庄国家展览中心屋盖大跨悬索结构的抗火计算,依据抗火计算的结果完成了该项目的防火保护设计.本项目是国内首次采用GB51249完成的大跨悬索结构抗火设计和防火保护设计的工程实例,具有较大的工程指导意义.

摘要： 本文根据最新颁布的国家标准《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017,介绍了大跨钢结构构件及整体结构的抗火设计方法,首先采用火灾数值模拟的方法确定火灾温度场,然后通过考虑对流和辐射传热确定了结构构件的温度,同时考虑火灾和荷载的效应组合,进行了大跨网壳结构构件和整体结构的抗火设计,抗火设计为建筑结构的防火保护提供了直接依据.

摘要： 浙江佛学院二期工程一弥勒圣坛龙华法堂建筑结构采用单层网壳结构，属于典型的大跨钢结构。本文介绍了大跨钢结构构件及整体结构的抗火设计方法,首先采用火灾数值模拟的方法确定火灾温度场,然后通过考虑对流和辐射传热确定了结构构件的温度,同时考虑火灾和荷载的效应组合,进行了大跨网壳结构构件和整体结构的抗火设计,抗火设计为建筑结构的防火保护提供了直接依据.

摘要： 本文介绍了大跨钢结构构件及整体结构的抗火设计方法,首先采用火灾数值模拟的方法确定火灾温度场,然后通过考虑对流和辐射传热确定了结构构件的温度,同时考虑火灾和荷载的效应组合,进行了大跨网壳结构构件和整体结构的抗火设计,抗火设计为建筑结构构件的防火保护提供了直接依据.

摘要： 本文采用有限元数值分析方法,对门式钢刚架在多参数影响下的抗火性能进行了研究.基于经典结构力学,建立非均匀温度场中单跨门式钢刚架结构的内力方程,以此判断高温下,结构最不利截面几何位置.研究表明,在大空间建筑火灾中,主要是梁跨中截面和梁端截面影响门式钢刚架结构抗火承载力;根据数值分析结果,建立不同温度场非均匀性、荷载比、高跨比和楔率参数条件下门式钢刚架结构临界温度的大数据库,并拟舍得到各参数影响下结构的临界温度经验公式,在临界温度法框架下,建议了单跨门式钢刚架结构抗火设计实用方法,为基于计算评价门式钢刚架结构在大空间建筑火灾下的抗火性能提供了参考.

摘要： 火灾下建筑结构抗火性能和人员疏散是建筑火灾科学研究的两个重要内容,尽管二者最关注的目标都与时间有关,分别是结构耐火时间和疏散时间,但实际研究中对该两个问题的研究基本上是独立进行的.本文首先对结构抗火性能和人员疏散的研究现状和存在的问题进行了梳理总结,从疏散范围和疏散时间两方面讨论了结构抗火性能和人员疏散之间需要满足的关系.在此基础上,提出了一种适合于性能化结构抗火设计的新的极限状态——安全疏散极限状态,将结构抗火性能研究和人员安全疏散结合起来.进而利用时间变量建立了极限状态方程,为性能化结构抗火设计提供了一种新的思路.最后,本文还对未来需要解决的几个关键问题进行了展望.

摘要： 目前在火电厂大跨钢结构的抗火设计中,一般可将可燃物集中在一定区域内,通过建立火源模型,对火灾发展过程进行数值模拟与分析,并根据温度分布情况确定需要进行防火保护的部位,对于温度较低的部位,则可以不用采取保护措施.由于其温度场非常明显地不均匀分布,需要对其分布规律进行深入研究.尝试利用数值模拟方法对火灾情况下火源模型简化方法以及影响大跨钢结构不均匀温度场的主要影响因素进行研究,为大跨钢结构的火灾下的受力性能研究提供参考.

摘要： 在大量阅读国内外文献的基础上,简要总结了近年来针对钢筋混凝土结构抗火研究的主要进展,主要包括:建筑结构及构件抗火性能的研究;火灾下结构抗连续性倒塌的研究;建筑结构火灾温度场数值计算及程序等三个方面,并对以后的研究趋势进行了展望.

摘要： 在大量阅读国内外文献的基础上,简要总结了近年来针对钢筋混凝土结构抗火研究的主要进展,主要包括:建筑结构及构件抗火性能的研究;火灾下结构抗连续性倒塌的研究;建筑结构火灾温度场数值计算及程序等三个方面,并对以后的研究趋势进行了展望.

摘要： 本发明公开了一种钢筋混凝土抗火试件、设计方法、测试系统及方法，钢筋混凝土抗火试件由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两端与2根柱的顶端刚性连接(即为一体式浇注成型的构件)；所述的梁和柱均为钢筋混凝土构件；所述梁和柱的保护层的厚度为35mm-40mm。该钢筋混凝土抗火试件采用梁柱组合的框架结构，相比单一形式的试件抗火性能更佳，承载力大。

摘要： 本发明公开了一种钢筋混凝土抗火试件、设计方法、测试系统及方法，钢筋混凝土抗火试件由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两端与2根柱的顶端刚性连接(即为一体式浇注成型的构件)；所述的梁和柱均为钢筋混凝土构件；所述梁和柱的保护层的厚度为35mm-40mm。该钢筋混凝土抗火试件采用梁柱组合的框架结构，相比单一形式的试件抗火性能更佳，承载力大。

摘要： 本发明提供一种钢框架结构抗火保护的设计选择方法，包括如下步骤：(1)根据塑性极限分析理论确定钢框架结构的平面结构或空间结构的基本破坏机构总数N；(2)确定目标函数η，η为塑性极限状态时基本破坏机构迭加的内力功与外力功之比；(3)通过优化分析处理获得η的极小值，相应的破坏机构被找到，根据塑性极限分析理论原理该机构对应的临界温度即为钢框架所有可能的破坏机构中的最小值；(4)根据温度的变化量，采用迭代法确定目标函数η的最小值对应的钢框架的临界温度值，通过对迭代结果是否符合规定的迭代收敛准则来计算得出钢框架各杆件的临界温度；(5)将计算得出的钢框架各杆件的临界温度与火灾燃烧时相应杆件所能达到的温度特征值进行比较，以确定是否需要对钢框架进行保护。本方法使结构计算变得简单、有效，适于工程设计中。

摘要： 一种抗变形分火板及其形成的笼火分火装置，属于军用柴油灶技术领域。一种抗变形分火板，其特征在于：上部设有分火顶面，下部为向下凸起的弧形设置，上部和下部对应设有多个笼火孔（12）。一种抗变形笼火分火装置，分火板（11）底部通过固定支腿（10）连接笼火网（4）顶部，笼火网（4）中部设有油气通孔（9），油气通孔（9）周圈均布多个通风孔（8）。本实用新型在分火板的顶部增设分火顶面，通过顶部的平面对分火板底部的弧形面形成一定的拉力，有效的防止分火板变形，分火板能够保持原形状不变，完全避免了因分火板变形分火效果变差而造成的其他部件损坏的问题。

摘要： 本发明公开了考虑中低温区木材强度劣化的胶合木柱抗火设计方法，属于抗火设计领域。该方法包括以下步骤：胶合木柱横截面有限元热传递分析，用于获取在国际标准ISO834规定的标准火灾升温条件下胶合木柱横截面温度场分布；根据木材木质素受热特性，建立木材高温顺纹相对抗压强度多阶梯简化模型，确定胶合木柱横截面的等效截面；确定胶合木柱承载力，进行胶合木柱的抗火性能分析和设计。本发明通过建立木材高温顺纹相对抗压强度多阶梯简化模型和胶合木柱横截面温度场分布，以及受火过程中胶合木柱横截面的等效截面，提出了考虑中低温区木材强度劣化的胶合木柱抗火设计方法；同时，还实现对胶合木柱耐火极限的预估。

摘要： 本发明公开了一种基于钢结构抗火专家系统的钢结构抗火设计方法，该方法包括以下部分：过火前的钢结构抗火设计和过火后钢结构加固与修复设计，其中过火前的钢结构抗火设计具体步骤为：通过钢结构抗火专家系统确定火灾时现场温度场；算确定火灾时钢结构构件升高温度；计算高温下钢结构构件的屈服强度和弹性模量；进行钢结构构件的抗火设计。与现有技术相比，本发明采用专家系统（ESSFF）作为设计工具，通过对火灾现场温度场对钢结构构件的影响对钢结构构件进行设计，从而满足了钢结构构件对抗火性能的要求，同时，通过本发明的发明，还能对火灾后的钢结构构件进行抗火性能的加固和修复，提高钢结构的抗火性能。

摘要： 本发明涉及一种轻型木结构墙体抗火设计方法，属于轻型木结构墙体设计技术领域，通过数值模拟和理论计算相结合并考虑木材温度依赖性的抗火设计方法。该方法，首先，根据防火构造措施，设置木结构墙体石膏板、骨柱和岩棉的厚度和尺寸，在有限元分析软件中建立二维模型；其次，在有限元分析软件中设置相应参数，确定初始条件和边界条件，并设置火灾曲线，确定受火时间，确定墙体最终的温度场分布；然后，根据骨柱的温度场分布，采用阶梯化的模型将骨柱划分为四层，并确定相应层的强度折减系数；接着，根据墙体各截面承受的应力进行火灾后承载力极限状态验算；最后，判断并调整防水措施，直至承载力合格。

摘要： 本发明公开了一种工程竹构件抗火设计方法，其包括以下步骤：S1、在标准火灾升温条件下，通过有限元热传递分析确定工程竹构件的温度场分布；S2、根据设定的等温线，确定低于等温线温度的正常区域范围；S3、将所述正常区域范围等效成矩形截面；S4、根据所述矩形截面确定工程竹构件的承载力，并根据所述工程竹构件的设计荷载效应，确定耐火极限；S5、进行工程竹构件的抗火性能分析和设计。本发明有效解决了目前缺少工程竹材炭化速度设计值的问题，为工程竹结构的推广应用提供技术支撑。

摘要： 本发明公开了考虑中低温区木材强度劣化的胶合木柱抗火设计方法，属于抗火设计领域。该方法包括以下步骤：胶合木柱横截面有限元热传递分析，用于获取在国际标准ISO834规定的标准火灾升温条件下胶合木柱横截面温度场分布；根据木材木质素受热特性，建立木材高温顺纹相对抗压强度多阶梯简化模型，确定胶合木柱横截面的等效截面；确定胶合木柱承载力，进行胶合木柱的抗火性能分析和设计。本发明通过建立木材高温顺纹相对抗压强度多阶梯简化模型和胶合木柱横截面温度场分布，以及受火过程中胶合木柱横截面的等效截面，提出了考虑中低温区木材强度劣化的胶合木柱抗火设计方法；同时，还实现对胶合木柱耐火极限的预估。

摘要： 一种钢管混凝土防火保护与抗火设计新技术，钢管混凝土指在圆形、方形或矩形截面钢管内浇筑素混凝土而形成的构件，且受荷初期钢管和混凝土即共同受力。其特征是：依据钢管混凝土的几何参数、物理参数和荷载参数，通过计算确定钢管混凝土的防火保护层厚度，防火保护层可以是钢结构防火涂料或其它采取物理隔热的不燃烧材料，而且可以采用钢管外直径或外边长与钢管壁厚的比值为40－150的薄壁钢管混凝土。