钢结构工程火灾后性能研究

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1、第４０卷第２期四川建筑科学研究２０１４年４月ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ７９钢结构工程火灾后性能研究１２２１１姚兰，刘育民，左勇志，霍达，孙静博（１．北京工业大学建筑工程学院，北京１００１２４；２．北京市建筑工程研究院有限责任公司，北京１０００３９）摘要：近年来，钢结构已广泛应用于我国的建筑行业。本文综述了近些年来钢结构工程火灾研究资料和钢结构工程火灾研究方法，指出为了使钢结构建筑更好的快速发展，对火灾后钢结构工程的损伤识别及安全性评估进行系统深化研究很有必要。关键词：钢结构；受火温度；耐火性能中图分类号：

2、ＴＵ３９１文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１９３３（２０１４）０２－０７９－０３Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｒｅ１２２１１ＹＡＯＬａｎ，ＬＩＵＹｕｍｉｎ，ＺＵＯＹｏｎｇｚｈｉ，ＨＵＯＤａ，ＳＵＮＪｉｎｇｂｏ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２４，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＢｕｉｌｄｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＲｅｓｅ

3、ａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ，ｂｕｔｔｈｅｌｏｗｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｏｎｅｍａｊｏｒｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｉｓａｌｗａｙｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｌｉｔｅｒａｔｕｒ

4、ｅａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｏｎｆｉｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｍａｔｅｒｉａｌｏｆｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ａｎｄｅｍｐｈａｓｉｚｅｄｔｈａｔｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄａｍａｇｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅ

5、ｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ０引言１研究现状随着我国经济的发展，钢结构这一主要承重结１．１国外研究构体系，因其自重轻、强度高、抗震性能好、工业化程国外对高温后钢结构性能研究较早。１９３２年，度高、施工周期短、综合经济效益好等优点，而被广英国也开始进行单根构件的抗火试验，随后各国纷泛应用到建筑结构中，得到了快速发展。然而，钢材纷开始类似试验研究。原苏联对火灾损伤建筑物的的材料性能对温度影响较为敏感，随着温度升高，钢技术鉴定做了大量的研究工作，并于

6、１９８５年出版了材的屈服强度、弹性模量迅速降低，一旦发生火灾，《火灾损伤建筑技术鉴定》专著。美国、日本、欧洲钢结构轻则破坏、重则坍塌。长期以来，火灾后受损也都有类似的相应规定和标准。１９９５～１９９８年，英钢结构建筑物能否继续使用、是否需要拆掉重建，主国钢铁公司进行了著名的卡丁顿试验，即一幢５ｍ［１］要凭借经验和主观判断。若主观判断与客观实×３ｍ跨的８层钢结构框架楼房的足尺火灾试［２］际一致，则方案合理适用，反之，势必会造成不必要验。此试验针对火灾着火区的升温过程及构件的资源浪费或者为结构埋下一定的安全隐患。因内的温度分布

7、，以及高温下和高温后结构材料的物此，钢结构工程火灾后性能研究成为人们普遍关注理力学性能、热工性能等问题进行了大量研究，取得的问题，对火灾后钢结构工程的损伤识别和安全性了一系列的研究成果，获得了大量关于整体钢结构评估具有重大的社会和现实意义。火灾反应的资料，对以后的钢结构抗火设计有着重大的指导意义。１９９８年Ｌｉｅｗ采用二阶塑性铰方法［４］分析了火灾下大开间半连续钢框架的整体性能。收稿日期：２０１３０１１０作者简介：姚兰（１９８７－），女，硕士，主要从事钢结构火灾后结构比利时的Ｊ．Ｍ．Ｆａｎｓｓｅｎ在《真实火灾安全思想》

8、一文损伤识别、安全性评估技术研究。基金项目：住房和城乡建设部２０１１年科学技术项目（２０１２Ｋ２２０）中也给出了实际的火荷载、通风、分区隔墙和楼板的Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｌ８５９４＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ热学性能和着火房间的形状、尺寸等影响火灾发展８０四川建筑科学研究第４０卷的主要因素，对以后的结构抗火分析产生