基于ansys的钢框架非线性抗火分析及防火涂料的应用

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1、桂林工学院硕士学位论文基于ANSYS的钢框架非线性抗火分析及防火涂料的应用姓名：王琪申请学位级别：硕士专业：防灾减灾及防护工程指导教师：姜宏20080301桂林工学院硕士学位论文摘要火灾是人类历史上最常见，最具破坏力的灾害之一。随着建筑历史车轮的不断推进，钢结构作为一种近代新兴的结构形式，具有轻质，高强，抗震性能好，施工维修周期短等一系列其他结构形式无法比拟的优点，现代都市林立的高楼大厦也是其不断发展的证明。然而，这种蓬勃发展的结构体系也同样具有不耐火这个致命弱点，很多钢结构在保护不当的情况下造成结构局部甚至整体倒塌，对人们的生命和财产都造成了严重损失。本文在结合

2、了国内外钢结构抗火设计动态的基础上，根据经典传热学理论，利用ANSYS大型有限元分析软件，综合考虑材料非线性和几何非线性等因素，针对柳州市某机械厂一钢结构厂房发生火灾，进行ANSYS模拟分析，得出了整体钢框架在发生火灾时，不同时刻的温度分布云图，并且运用ANSYS的热一结构耦合功能，同时考虑结构荷载和温度因素，得出结构破坏时间及破坏时的应力应变云图，钢梁竖向挠度曲线。最后，还针对涂刷厚型钢结构防火涂料的工字钢进行温度场有限元分析，得出了相关温度分布并与前算例进行温度比较。本文同时还对钢结构防火涂料的类型，防火机理及施工方法进行了详细分析，结合ANSYS的分析结果，

3、得出了一些重要结论，对以后研究和实际工程都具价值。关键词：钢结构；非线性；抗火设计分析；有限元；热一结构耦合分析；防火涂料桂林工学院硕士学位论文AbstractFireiSthemostcommondisastersinthehumanhistory．AnditiSalsothemostdevastatingdisasters．Withthecontinuouslydevelopmentofconstructionhistory,steelstructureisemergingasamodernformofthestructure．Itislightweight。

4、highstrength，goodseismicperformance。shortercyclemaintenanceofarangethanotherstructure．Moderncitywithnumeroushigh—risebuildingsistheproofofthecontinuousdevelopmentofthesteelstructure．However,thisflourishstructureisalsohasafatalweakness．Itispoorfire—resistance．Manysteelconstructionsarec

5、ollapsinglocalandeventhewholeinthecaseofimproperprotection．ItiscausedseriousIossesofpeople’SIivesandproperty．ThisarticleiSbasedontheresearchofsteeIstructurefireresistanceinthedomesticandforeign，accordingtotheheattransferstudyclassicaltheory．WeareusingtheANSYSfiniteelementsoftware，synt

6、heticconsideredthematerialnonlinearityandthegeometrynonlinearity．WearealsousingANSYSsimulationofthefireonasteelstructureofLiuzhouMachineryFactory,obtainedthetemperaturedistributionatdifferentmomentscloudofthewholesteeIframeworkinthefire．ThisarticleiSalsothroughthermaIstructurecoupledc

7、alculationofthewholesteelstructure，takingtheloadandtemperaturefactorsintothesteelstructure，obtainedthestructuredestroyingtimeandthestress-straindamagecloud．Finally,weareusingtheANSYSfiniteelementanalysisofthetemperaturefieldonaI—steelthatbrushingthickfireretardantpaintofthesteeIstruct

8、ure，t