基于多尺度建模的钢管混凝土组合框架受火全过程力学性能研究

摘要

采用多尺度建模方法建立了三层三跨的钢管混凝土组合框架火灾全过程热力耦合数值模型,研究不同火灾场景工况下框架经历常温加载、恒载升温、降温和火灾后等不同受火阶段的力学性能.框架非受火区域构件采用梁单元模型,受火子框架采用实体单元模型,不同类型单元之间采用耦合约束.在已有试验对比验证的基础上,分析该框架经历升温和降温后受火梁跨中挠度和受火柱顶轴向变形与升降温时间关系,最后计算了框架水平荷载(P)-水平位移(⊿)关系曲线.研究结果表明,框架底层三跨同时受火时钢梁跨中挠曲变形最大;受火后框架的水平极限承载力和初始刚度均有所降低.