高强度结构钢S690轴心受压柱抗火性能研究

目录

声明

1绪论

1.1研究背景

1.1.1高强钢柱在结构工程中的应用

1.1.2火灾的危害

1.2国内外研究现状

1.2.1钢材高温下力学性能的研究现状

1.2.2钢柱抗火性能的研究现状

1.3存在的问题及研究意义

1.4研究目标和内容

1.5技术路线

2高温下高强度结构钢S690的材料特性

2.1高温下结构钢的热物理性能的属性取值

2.2高温下高强度结构钢S690的材料力学性能分析及取值

2.2.1高温下普通钢的力学性能的属性取值

2.2.2高温下高强度结构钢S690的材料力学性能的属性取值

2.2.3高温下普通钢和高强度结构钢S690材料力学性能对比

2.3高温下高强度结构钢S690的材料力学性能退化预测公式

2.4本章小节

3高温下高强度结构钢S690焊接H型轴压柱稳定承载力的

3.1有限元模型的建立和验证分析

3.1.1基于SHELL单元的有限元模型的建立

3.1.2基于BEAM单元的有限元模型的建立

3.1.3基于SHELL单元和BEAM单元的有限元模型的对比

3.1.4初始几何缺陷

3.1.5高温下的残余应力

3.1.6 ANSYS的求解及后处理

3.1.7有限元模型的验证

3.2高温下高强度结构钢S690焊接H型轴压柱的承载力有限元参数分析

3.2.1常温下残余应力对整体稳定系数的影响分析

3.2.2常温下初始几何缺陷对整体稳定系数的影响分析

3.2.3高温下残余应力对整体稳定系数的影响分析

3.2.4高温下初始几何缺陷对整体稳定系数的影响分析

3.3高强度结构钢S690焊接H型轴压柱整体稳定系数设计建议

3.3.1常温下整体稳定系数设计建议

3.3.2高温下整体稳定系数设计建议

3.4高温下高强度结构钢轴压柱整体稳定系数的设计方法

3.4.1高温下高强度结构钢轴压柱稳定系数计算公式的使用与验证

3.4.2高温下高强度结构钢轴压柱承载力验算设计方法

3.5本章总结

4高强度结构钢S690轴压柱火灾下临界温度的分析

4.1传热学原理

4.1.1热空气和构件内部的传热原理

4.1.2钢构件内部的热传导原理

4.1.3ANSYS热分析原理

4.2不同工况火灾下钢柱的热分析

4.2.1火灾工况的确定

4.2.2钢柱的热分析模型的建立

4.2.3钢柱的热分析结果及与规范计算值的对比

4.2.4钢柱截面温度分布的结果分析

4.2.5钢柱截面温度分布的简化模型

4.3火灾下的高强度结构钢S690轴心受压柱的热-结构耦合分析

4.3.1热-结构耦合分析原理

4.3.2热-结构耦合分析模型的建立

4.3.3热-结构耦合分析模型的验证

4.4不同工况火灾下高强度结构钢S690轴心受压柱临界温度的参数分析及设计建议

4.4.1破坏形态

4.4.2不同工况火灾对钢抗火性能的影响分析

4.4.3四面受火情况下钢柱抗火性能的参数分析

4.4.4不同工况火灾下钢柱临界温度验算的设计建议

4.5本章小节

5结论及展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

附录

1基于SHELL181单元的有限元模型建立

2基于BEAM188单元的有限元模型的建立

3热-结构耦合模型的建立

4稳定参数取值表