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鋼結構抗火設計方法發(fā)展的四個階段
2020-10-23 08:49 西安鋼結構 鋼結構公司
為了滿足結構抗火的要求，需要進行結構抗火設計。隨著人們對結構抗火認識的不斷深化和結構抗火計算與設計理論研究的不斷深入，結構抗火設計的方法也在不斷發(fā)展。對于鋼結構，其抗火設計方法的發(fā)展可以分為以下四個階段。
一、基于試驗的構件抗火設計方法
這種方法以試驗為設計依據，通過進行不同類型構件在規(guī)定荷載分布與標準升溫條件下的耐火試驗，確定在采取不同防火措施后構件的耐火時間。通過進行一系列的試驗可以確定各種防火措施相應的構件耐火時間。進行結構抗火設計時，可以根據構件的耐火時間要求，直接選取對應的防火保護措施。
基于試驗的構件抗火設計方法，簡單、直觀、應用方便。最初各國鋼結構的抗火設計都采用這種方法。實際上，我國現行《建筑設計防火規(guī)范》關于鋼梁和鋼柱防火措施要求，正是基于這種方法。
二、基于計算的構件抗火設計方法
為考慮荷載的分布與大小及構件的端部約束狀態(tài)對構件耐火時間的影響，可以按所設計結構的實際情況進行一系列構件的耐火試驗，但這樣做的費用非常昂貴。
為解決基于試驗的構件抗火設計方法存在的問題，鋼結構構件抗火計算理論研究引起了很多研究者的重視，開展了大量研究。理論研究以有限元為主，也有的采用經典解析分析方法，基本建立了能考慮任意荷載形式和端部約束狀態(tài)影響的鋼構件抗火設計方法。
三、基于計算的結構抗火設計方法
結構的主要功能是作為整體承受荷載?；馂南陆Y構單個構件的破壞，并不一定意味著整體結構的破壞。特別是對于鋼結構，一般情況下結構局部少數構件發(fā)生破壞，將引起結構內力重分布，結構仍具有一定繼續(xù)承載的能力。當結構抗火設計以防止整體結構倒塌為目標時，則基于整體結構的承載能力極限狀態(tài)進行抗火設計更為合理。
四、考慮火災隨機性的結構抗火設計方法
現代結構設計以概率可靠度為目標，因火災的發(fā)生是具有隨機性，且火災發(fā)生后空氣升溫的變異性很大，要實際結構抗火的概率可靠度設計，必須考慮火災及空氣升溫的隨機性。
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