成果簡介:
該成果依托應急管理部天津消防研究所基科費項目“焊接空心球節點火災響應研究”(項目編號:2018SJ06)。項目研究了空間結構最常見的圓鋼管和H型鋼連接的焊接球節點高溫下軸壓和受彎承載力以及剛度的計算方法和計算公式。該研究提高空間結構抗火設計水平,同時為消防救援人員火災下判定空間結構安全性提供技術支撐。
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功能特點:
本項目對圓鋼管和H型鋼連接的焊接空心球節點的抗火性能進行系統參數化分析研究,成果能夠在確保空間結構安全性、降低防火保護成本的同時提高結構的抗火設計水平以及應急救援策略制定水平。本項目成果處于國內外領先水平,對于空間結構抗火性能研究具有一定的理論意義和工程應用價值,成果填補國內外高溫下焊接空心球節點力學性能規范和研究的空白。
高溫下焊接空心球節點力學性能計算方法和公式技術成熟,可為空間結構工程提供相關防火設計技術咨詢服務;為空間結構防火技術規程制修訂提供技術支撐;為消防救援人員提供判別火災中建筑結構是否安全的輔助參考資料。
技術要求:
項目通過高溫試驗和數值分析研究了常見的圓鋼管和H型鋼連接的焊接球節點高溫下軸壓和受彎承載力以及剛度的計算方法和計算公式:首先進行了恒高溫下圓鋼管和H型桿件連接的焊接球節點的軸壓試驗,得到高溫下典型節點的受力機理和破壞模式,分析溫度、球徑、鋼材型號等參數對軸壓承載力和初始剛度折減系數的影響規律;然后建立了恒高溫下圓鋼管和H型桿件連接的焊接球節點的力學性能有限元計算模型,研究了溫度、鋼材型號、是否加肋、管徑與球徑的比值、管徑、壁厚、H型鋼高度與球徑的比值、H型鋼寬度與球徑的比值等七種參數對數值計算結果的影響作用;最后提出了高溫下圓鋼管和H型鋼桿件連接的焊接空心球節點高溫下的軸壓承載力、抗彎塑性承載力、抗彎極限承載力和初始剛度計算方法和公式,計算公式與數值模擬誤差在10%以內。
轉載自:http://www.tfri.com.cn/html/tfri/research/result/1560533189846167554.html