火灾下空间混凝土框架结构的反应分析与模拟.pdfVIP

16卷6期 自 然 灾 害 学 报 Vo1．16，No．6 2007年12月 JOURNAL OF NATURAL DISASTERS Dec．2007 文章编号：1004-4574(2007)06—0088—05 火灾下空间混凝土框架结构的反应分析与模拟 陈适才，任爱珠，陆新征 (清华大学土木工程系，北京100084) 摘要：根据作者开发并经过试验验证的纤维梁单元模型和分层壳单元模型，通过考虑他们之间的协调 关系，建立了考虑楼板的空间混凝土框架结构火灾反应数值模型，并通过作者开发的火灾反应分析系 统RCFire，实现了整体结构的火灾反应分析。纤维梁单元模型和分层壳单元模型均通过在截面上进 行细分，从而考虑了不均匀温度场及材料非线性的影响。通过对一个具体框架火灾反应的分析，探讨 了整体结构火灾反应的规律，为结构设计人员提高建筑结构的火灾安全提供参考。 关键词：火灾反应；空间混凝土框架；单元模型；数值模拟 中图分类号：TU352．5 文献标识码：A Numerical analysis and simulation of space concrete frames under fire CHEN Shi-cai，REN Ai—zhu，LU Xin-zheng (Department of Civil Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China) Abstract：Based on the fiber element modeI and layered shelI element modeI developed and validated by the an． thors．this paper establishes the numerical model for space concrete frames under fire． e connection relationship between t}1e bot}1 element models iS also considered and t}1e overan analysis process of space concrete frames under fire is accomplished by a system(RCFire)developed for analyzing the overan behavior of structures under fire．To consider t}1e non．unifo1Tfl temperature distribution and materiaI nonlinearity．t}1e across．sections of t}1e both elements are subdivided into many smalI fibers or layers．Finally．a concrete flame structure under fire iS analyzed and the response regularity is investigated．The results can be used as the reference for the fire safety design of building structures under fire． Keywords：fire response；space concrete frame；element model；numerical simulation 火灾可以导致结构发生局部破坏甚至整体倒塌，虽然一般结构在火灾下发生倒塌的机率较小，但由于缺 乏具体的整体结构的火灾试验研究和理论分析，所以其倒塌破坏规律难以让人们了解。正因为一般的结构 在火灾中倒塌的可能性比较小，所以一旦结构尤其是混凝土结构在火灾中发生倒塌，那么倒塌的原