同济大学学报(自然科学版)

作者：李国强，吉蔚，楼国彪，蒋首超，朱邵骏

单位：1.同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092;2.同济大学 土木工程学院，上海 200092

关键词：结构工程,双跨门式刚架钢结构,火灾,倒塌模式,数值模拟

基金：国家重点研发计划重点专项（2017YFC0703808）； 国家自然基金面上项目（51578420）

采用有限元模型对双跨门式刚架钢结构的火灾试验进行了模拟，表明有限元模型可以准确预测火灾下双跨门式刚架钢结构的倒塌行为与倒塌模式。采用经试验验证的有限元模型，对火灾下双跨门式刚架钢结构的倒塌过程进行了数值模拟，归纳出双跨门式刚架钢结构的6种典型倒塌模式，并与单跨门式刚架钢结构的倒塌模式进行了对比，说明了中柱的存在对双跨门式刚架钢结构倒塌机制的重要影响。最后，通过大量的参数分析，研究了升温工况、柱脚刚性、中柱柱顶连接形式、荷载比、防火保护、温度梯度、跨高比和柱距等因素对火灾下双跨门式刚架钢结构倒塌模式的影响。参数分析结果表明，升温工况对双跨门式刚架钢结构的倒塌模式有显著影响，柱脚刚性、中柱柱顶连接形式、荷载比、跨高比和柱距对边柱倒塌模式和整体倒塌模式有一定影响，防火保护对中柱倒塌模式有一定影响，截面温度梯度对倒塌模式影响较小。结果可为双跨门式刚架钢结构在火灾下的倒塌预警提供参考。

来源：2022年第4期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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