火灾下相贯焊接钢管节点力学性能和破坏机理研究

项目名称： 火灾下相贯焊接钢管节点力学性能和破坏机理研究

项目编号： No.51378233

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 高飞

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 现代空心钢管结构广泛应用于大跨公共建筑、中高层建筑和海洋导管架平台中。对于跨度较大的钢管结构，由火灾引起的温度效应会对屋盖结构产生较大影响；对于高度较大且层数较多的高层钢管结构，某楼层发生的火灾可能波及其他楼层或引起整体结构的局部弱化；而对于以钢管节点为支撑骨架的海洋平台导管架结构，其主要用于开发石油和天然气等易燃物质，火灾更成为一项重大的安全隐患，因此有必要及时开展组成钢管结构的相贯焊接钢管节点的抗火性能研究。本课题拟通过理论分析、试验测试和数值模拟方法，研究钢管节点在火灾下的力学性能和破坏机理。主要内容包括建立基于塑性铰线理论高温下钢管节点承载力模型；研究高温下钢管节点的升温特性、应力变化特征、变形特征和破坏模式；研究端部约束、几何参数和初始荷载对升温过程中钢管节点抗火性能的影响；建立高温下钢管节点有限元模型并提出钢管节点临界温度方程。通过本课题研究，为钢管节点的耐火设计提供参考方法。

中文关键词： 焊接钢管节点；抗火性能；极限承载力；临界温度；破坏模式

英文摘要： Modern tubular hollow steel structures are widely used in large-span public constructions, high-rise buildings and offshore jacket platforms. For a large-span tubular structure,temperature effect caused by fire will have an important influence on the roof

英文关键词： Welded steel tubular joints；Fire resistance；Ultimate capacity；Critical Temperature；Failure mode