多参数影响下网架结构中轴向约束杆件高温屈曲后强度特征

摘要

本文基于ABAQUS数值模拟平台,追踪在多参数影响下的网架结构杆件轴力全过程,首先,定量确定网架结构中轴向约束杆件屈曲前阶段的瞬态约束刚度,进而得到网架结构杆件具有高温屈曲后强度特征.研究表明:随着结构温度分布非均匀性的增加(η值减小),杆件初始轴向约束刚度比逐渐增加,且在升温历程中,瞬态轴向约束刚度比下降速率越大.在升温初期,荷载比对腹杆的轴向约束刚度比衰减规律的影响可忽略不计;在后继的升温历程中,荷载比越大,腹杆轴向约束刚度比下降速率越快.火源移动对关键杆件约束刚度比随温度上升而下降的趋势没有影响;随着网架结构跨度的增加,关键杆件的初始轴向约束刚度比逐渐降低,在升温历程中,关键杆件的轴向约束刚度比逐渐衰减.结构温度分布非均匀系数η=0.2～0.5,且荷载比R=0.2～0.6时,杆件高温屈曲后,轴力经历较长的温度历程才衰减至初始轴力水平,表现出杆件具有高温屈曲后强度.当结构温度分布非均匀系数η=0.2～0.6时,火源位置对杆件高温屈曲后强度特征没有影响;当η=0.7～0.8时,随着火源位置偏移程度增加,杆件高温屈曲后强度可忽略不计.结构跨度对杆件高温屈曲后强度影响可忽略不计.研究成果为网架结构受火失效机理的研究提供理论依据.