火灾下k8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力#计算122**白音，石永久，王元清5（1.北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191；2.清华大学土木工程系，清华大学结构工程与振动教育部重点实验室，北京100084）摘要：由于火灾高温导致钢材弹性模量减小，单层网壳结构在火灾下更加容易发生整体失稳的现象。为了解决此类结构火灾下弹塑性稳定承载力的计算方法，首先分析了单层网壳结构火灾高温下有限元计算的原理，再通过大量有限元数值模拟计算，对K8型单层网壳结构在10整体不均匀温度场和局部高温两种典型火灾升温情形下的弹塑性稳定承载力

2、进行了系统的计算分析和对比研究，并在此基础上，借鉴常温下K8型单层网壳火灾下弹塑性稳定承载力的计算表达式，得到了其火灾下弹塑性稳定承载力的具体计算公式。关键词：工程结构；单层网壳；火灾灾害；稳定承载力；弹塑性；抗火设计方法中图分类号：TU35615Elasto-plasticstabilitybearingcapacitycalculationforK8single-layerreticulatedshellsunderfireconditions122BAIYin,SHIYongjiu,WANGYuanqing(1.SchoolofTransportationScienceand

3、Engineering,BeijingUniversityofAeronauticsand20Astronautics,Beijing100191,China;2.DepartmentofCivilEngineering,KeyLaboratoryofStructuralEngineeringandVibrationofChinaEducationMinistry,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Theelasticitymodulusofsteelwilldecreasewiththeriseoftemperatur

4、eduetofire,andit’smucheasiertohaveglobalbucklingphenomenonforreticulatedshells.Inordertogivean25elasto-plasticbearingcapacitycalculationmethodunderfireconditionsforsingle-layerreticulatedshells,FEAprinciplesforcalculatingsingle-layerreticulatedshellsunderfireconditionswerediscussed,andthen,lar

5、genumbersofnumericalsimulationmodelswereestablishedtogivesystematicanalysisonthetwotypicalcaseswhichincludeglobalnon-uniformtemperaturedistributionandlocalizedhightemperatureforK8typeshells.Thecalculationformulaforcalculatingelasto-plastic30bearingcapacityforK8single-layerreticulatedshellsisob

6、tained.Keywords:constructionstructure;single-layerreticulatedshells;firedisaster;stabilitybearingcapacity;Elasto-plastic;calculationformula0引言35网壳结构近年来在我国得到了广泛的应用。其受力特别是它的整体稳定性对结构的几何形态的变动特别敏感。一般来说，双层网壳只要其厚度满足一定条件，基本不会出现整体失[1]稳的情况。因此，整体稳定问题主要集中在单层网壳上。单层网壳是一种缺陷敏感型结构，初始缺陷的存在将会明显降低网壳的稳定性。在火灾高温情形下，

7、钢材弹性模量不断减小，网壳杆件的稳定性也会不断降低，使网壳结构在火灾40高温作用下更容易发生整体失稳的现象，因此，稳定承载力是单层网壳火灾下受力性能最主要的衡量指标。然而，国内外学者还未对其进行系统的研究工作，相关工作亟待进行。本文基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项目(20091102120034)作者简介：白音（1980－），男，讲师，研究方向为大型钢结构防灾通信联系人：石永久（1962-），男，教授，大型钢结构和玻璃结构研究.E-mail:shiyj@ts