火灾作用下钢管混凝土排架柱的温度应力分析研究

摘要

本文根据某水电站厂房钢管混凝土排架柱构造形式、受力特点和变形规律,应用有限元程序ADINA建立三维有限元模型,考虑火灾作用下材料热力学参数随温度升高呈非线性变化的特点,运用ADINA中TMC热机耦合模块进行瞬态热分析,探究钢管混凝土柱在火灾作用下的温度场特点和温度应力变化特征,分析结构耐火性能,为工程设计提供参考.火灾作用下钢管和混凝土的材料性能随温度升高逐渐恶化，致使钢管混凝土排架柱变形增大，承载力逐渐下降。受火3h后，钢管达到较高温度，但未达到熔点，靠近外表面混凝土温升较大，内部温升较小，钢管和混凝土受火初期温度应力较大，但都未超出其抗压强度。因此失火后在较短时间内采取有效救火措施，能够保证钢管混凝土排架柱处于承载能力极限范围内。