局部火災下基于網架熱力效應解耦方法的桿件約束剛度求解
摘要：局部火災下,網架結構整體升溫呈非均勻狀態,由于各桿件軸向的溫度膨脹變形不同,導致了桿件間的軸向約束效應,這種軸向約束使網架結構桿件受火屈曲后仍具有一定的承載力.定量確定網架結構桿件間的相互約束是正確評價桿件抗火承載力的重要條件.分別將上、下弦桿層連續化,參考擬夾層板法,基于力平衡方程和位移協調方程,分別得到非均勻溫度場中考慮溫度膨脹效應和靜力荷載效應的網架上、下弦桿層的面內位移及豎向撓度解析解.同時采用數值分析方法,分別得到非均勻溫度場中,在溫度、桿件間相互約束和靜力荷載耦合作用下的網架上、下弦桿層面內及豎向位移數值解以及桿件間相互約束效應產生的附加溫度內力.上述位移解析解與數值解之差值即為網架各桿件在約束效應下所產生的軸向變形,該軸向變形量與附加溫度內力之比,即為桿件的軸向約束剛度.這種軸向約束剛度計算方法有效地將桿件由于溫度膨脹受到約束產生的軸向變形量從耦合效應中剝離出來,從而較準確地得出升溫歷程中桿件間的瞬態約束剛度.
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