型钢混凝土约束柱耐火极限实用计算方法

1

作者 郑蝉蝉 李引擎 王广勇 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第1期8-12,15,共6页

利用ABAQUS有限元软件,建立了热力耦合作用下四面受火型钢混凝土约束柱的数值分析模型,该模型得到了已有试验数据的验证。应用上述模型,详细考察了轴向约束刚度比、转动约束刚度比、荷载比、偏心率、截面尺寸、含钢率、截面配筋率等参... 利用ABAQUS有限元软件,建立了热力耦合作用下四面受火型钢混凝土约束柱的数值分析模型,该模型得到了已有试验数据的验证。应用上述模型,详细考察了轴向约束刚度比、转动约束刚度比、荷载比、偏心率、截面尺寸、含钢率、截面配筋率等参数对型钢混凝土约束柱耐火极限的影响规律。对影响型钢混凝土约束柱耐火极限的各种参数进行详细计算分析,结果表明轴向约束刚度比、荷载比、偏心率、截面尺寸和混凝土强度是影响耐火极限的主要因素。通过大量计算给出了型钢混凝土约束柱耐火极限的实用抗火计算方法。 展开更多

关键词 型钢混凝土柱 耐火极限 ABAQUS

下载PDF 职称材料

火灾后型钢混凝土柱抗震性能试验及参数分析 被引量：12

2

作者 王广勇 谢福娣 +1 位作者 张东明 郑蝉蝉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期60-70,共11页

进行型钢混凝土柱试件温度场和火灾后抗震性能试验,考虑受火时间、轴压比、栓钉、含钢率等参数的影响,对火灾后型钢混凝土柱试件的滞回曲线的形状、刚度、延性和阻尼系数等特性进行系统的试验研究和参数分析。研究表明:火灾后柱试件出... 进行型钢混凝土柱试件温度场和火灾后抗震性能试验,考虑受火时间、轴压比、栓钉、含钢率等参数的影响,对火灾后型钢混凝土柱试件的滞回曲线的形状、刚度、延性和阻尼系数等特性进行系统的试验研究和参数分析。研究表明:火灾后柱试件出现受弯破坏;滞回环总体上呈梭形,耗能能力较好,滞回环有轻微的捏拢效应;随受火时间增加,试件等效刚度降低,随轴压比增加,等效刚度增加,栓钉和含钢率对等效刚度影响较小;随水平位移增加,试件等效黏滞阻尼系数增加;受火时间和栓钉对试件的等效黏滞阻尼系数影响较小;含钢率越大,等效黏滞阻尼系数越大。 展开更多

关键词 型钢混凝土柱 火灾后 温度 滞回曲线 阻尼系数

原文传递

火灾下历史建筑竖向蔓延及木梁承载力计算方法

3

作者 郑蝉蝉 肖泽南 +2 位作者 陈静 张耕源 马子超 《新材料·新装饰》 2023年第21期111-114,共4页

我国历史建筑以木结构为主,木结构建筑在火灾下会发生竖向蔓延甚至坍塌,为研究火灾下历史建筑竖向受力构件的受力性能及蔓延特性,文章首先采用ABAQUS温度场计算楼板背火面引燃上部可燃物的时间,再依据国内外规范规定的计算木梁的耐火极... 我国历史建筑以木结构为主,木结构建筑在火灾下会发生竖向蔓延甚至坍塌,为研究火灾下历史建筑竖向受力构件的受力性能及蔓延特性,文章首先采用ABAQUS温度场计算楼板背火面引燃上部可燃物的时间,再依据国内外规范规定的计算木梁的耐火极限,以此判定楼板发生竖向蔓延时,木梁是否具备承载力。这种计算方法国内较少,可为实际工程提供理论参考。 展开更多

关键词 历史建筑 竖向蔓延 耐火极限

下载PDF 职称材料

历史建筑性能化防火设计方法研究

4

作者 陈静 肖泽南 +1 位作者 郑蝉蝉 马子超 《新材料·新装饰》 2023年第22期102-106,共5页

历史建筑一般耐火等级低、防火间距小、消防设施有限,与现代建筑有显著区别。文章将性能化设计理念引入历史建筑的防火设计中,根据历史建筑的特点确定了历史建筑的消防安全目标,建立了历史建筑消防性能化设计方法,并给出了设计流程,通... 历史建筑一般耐火等级低、防火间距小、消防设施有限,与现代建筑有显著区别。文章将性能化设计理念引入历史建筑的防火设计中,根据历史建筑的特点确定了历史建筑的消防安全目标,建立了历史建筑消防性能化设计方法,并给出了设计流程,通过前设计和后评估,更加合理地进行历史建筑消防设计,从整体上提高历史建筑的消防安全水平。 展开更多

关键词 历史建筑 性能化防火设计 消防安全

下载PDF 职称材料

中庭岛式商场火灾烟气及人员疏散研究 被引量：6

5

作者 马子超 肖泽南 +2 位作者 陈静 郑蝉蝉 许文静 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第1期86-89,共4页

以某中庭岛式商场为例,按中庭洞口、不同火灾载荷、高风险店铺,设置8个火灾场景,使用PyroSim分析能见度分布、温度分布、有毒气体浓度分布,得出危险来临时间。根据人员疏散策略,使用Pathfinder分析人员疏散,得出所需安全疏散时间。根据... 以某中庭岛式商场为例,按中庭洞口、不同火灾载荷、高风险店铺,设置8个火灾场景,使用PyroSim分析能见度分布、温度分布、有毒气体浓度分布,得出危险来临时间。根据人员疏散策略,使用Pathfinder分析人员疏散,得出所需安全疏散时间。根据模拟结果判定人员疏散安全性。结果表明:火灾时除中庭洞口周围的机械排烟设施打开之外,中庭与洞口相邻区域的回廊中消防分区内的机械排烟设施也应当开启运转,以保证人员的安全疏散。建议在地面一层与地下一层之间设置一条双向的避难通道,用于火灾发生时的紧急疏散。 展开更多

关键词 中庭岛式商场 火灾 烟气运动 避难走道 安全疏散

下载PDF 职称材料

民宿建筑特殊防火设计研究 被引量：1

6

作者 陈静 肖泽南 +1 位作者 郑蝉蝉 马子超 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第12期1665-1669,共5页

村镇建筑一般存在防火间距小、耐火等级低等问题,目前越来越多的村镇自建住宅被改为民宿等对外经营场所,功能改变之后,带来了疏散相对困难、火灾荷载增加等问题,导致其火灾风险进一步变大。将特殊防火设计方法应用于村镇建筑,以某典型... 村镇建筑一般存在防火间距小、耐火等级低等问题,目前越来越多的村镇自建住宅被改为民宿等对外经营场所,功能改变之后,带来了疏散相对困难、火灾荷载增加等问题,导致其火灾风险进一步变大。将特殊防火设计方法应用于村镇建筑,以某典型村镇民宿建筑为例进行特殊防火设计,采用理论计算和数值模拟方式进行了人员疏散安全性分析、火灾蔓延安全性分析和结构安全性分析,给出了增设火灾自动报警装置、设置自闭门、安装甲级防火窗、增设不燃吊顶等解决策略,降低了建筑火灾风险,提高了消防安全性,为特殊防火设计方法在村镇建筑中的应用提供参考。 展开更多

关键词 村镇建筑 民宿 特殊防火设计

下载PDF 职称材料

相互连通的多个高大中庭排烟方式选择分析

7

作者 陈静 肖泽南 郑蝉蝉 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2018年第5期618-622,共5页

以设有7个相互连通的中庭的建筑为研究对象,对比分析自然排烟和机械排烟的效果。选取迎风面中庭和最高中庭发生火灾,设置自然排烟和机械排烟工况,分析烟粒子蔓延情况和烟粒子浓度分布。结果表明:对于高大的中庭,由于小规模火灾烟气无法... 以设有7个相互连通的中庭的建筑为研究对象,对比分析自然排烟和机械排烟的效果。选取迎风面中庭和最高中庭发生火灾,设置自然排烟和机械排烟工况,分析烟粒子蔓延情况和烟粒子浓度分布。结果表明:对于高大的中庭,由于小规模火灾烟气无法上升至顶棚,无法仅依靠设置于屋顶的排烟设施进行排烟,必须在中庭的中间位置增设排烟设施。相比于增设机械排烟设施,在中间位置外墙上增设自然排烟窗能更有效地排出无法上升至顶棚的烟气。外界环境有风时,在外墙迎风面设置的自然排烟窗为补风状态,背风面自然排烟窗为排烟状态,在中庭内形成空气对流,有利于烟气排出。 展开更多

关键词 高大中庭 自然排烟 机械排烟 数值模拟

下载PDF 职称材料

火灾下及火灾后钢-混凝土组合结构力学性能评估方法

8

作者 王广勇 李引擎 +5 位作者 谭清华 秋仁东 郑蝉蝉 华高英 王金平 张东明 《建设科技》 2017年第20期58-59,共2页

钢-混凝土组合结构具有延性好、承载能力高等优点,在高层建筑结构中应用较多,而钢管混凝土结构和型钢混凝土结构是两种典型的钢-混凝土组合结构。目前,《建筑设计防火规范》GB50016还缺乏这类结构的抗火设计方法。而且,国内外在钢-混凝... 钢-混凝土组合结构具有延性好、承载能力高等优点,在高层建筑结构中应用较多,而钢管混凝土结构和型钢混凝土结构是两种典型的钢-混凝土组合结构。目前,《建筑设计防火规范》GB50016还缺乏这类结构的抗火设计方法。而且,国内外在钢-混凝土组合结构抗火设计方法方面的研究成果很少,导致这类结构的抗火设计缺乏依据。 展开更多

关键词 钢-混凝土组合结构 评估方法 力学性能 火灾后 《建筑设计防火规范》 型钢混凝土结构 钢管混凝土结构 高层建筑结构

下载PDF 职称材料

BP神经网络理论在西南地区传统村落消防安全评估中的应用 被引量：10

9

作者 郑蝉蝉 肖泽南 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2017年第1期96-99,106,共5页

依据传统村落火灾危险性的影响因素,基于BP神经网络理论建立了西南地区传统村落消防安全评估的指标体系,该理论具有较高的抗干扰能力、容错性和较高的求解率,可用于评价传统村落的火灾危险性。为了验证该评估模型的有效性,将训练的神经... 依据传统村落火灾危险性的影响因素,基于BP神经网络理论建立了西南地区传统村落消防安全评估的指标体系,该理论具有较高的抗干扰能力、容错性和较高的求解率,可用于评价传统村落的火灾危险性。为了验证该评估模型的有效性,将训练的神经网络模型应用到某传统村落的消防安全评估中,能够快速、准确地得到安全评价结果。该理论可为我国西南地区传统村落的防火性能评估和消防安全管理提供可靠的依据。 展开更多

关键词 BP神经网络 传统村落 安全评价 系统误差

原文传递

型钢混凝土约束柱耐火性能研究 被引量：2

10

作者 郑蝉蝉 李引擎 王广勇 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2016年第3期81-88,共8页

基于ABAQUS有限元软件,选取合理的材料本构模型,建立温度和荷载耦合作用下型钢混凝土约束柱有限元模型,有限元模型的计算值与已有试验结果吻合较好。利用上述模型考虑荷载比和荷载偏心率的影响,对不同轴向约束和转动约束作用下的型钢混... 基于ABAQUS有限元软件,选取合理的材料本构模型,建立温度和荷载耦合作用下型钢混凝土约束柱有限元模型,有限元模型的计算值与已有试验结果吻合较好。利用上述模型考虑荷载比和荷载偏心率的影响,对不同轴向约束和转动约束作用下的型钢混凝土约束柱的耐火性能进行系统的参数分析。结果表明:轴向约束相当于竖向约束弹簧,在一定程度上分担柱顶竖向荷载,有利于提高柱的耐火极限;转动约束相当于转动约束弹簧,在一定程度上减小弯矩沿柱长的分布值,同时也阻止柱半高处的侧向变形;轴向约束作用或轴向约束和转动约束共同作用下,荷载比相同且小于或等于0.6时,柱的耐火极限随偏心率的增大而增大,偏心率相同时,柱的耐火极限随荷载比的增大而减小。 展开更多

关键词 型钢混凝土柱 轴向约束 转动约束 耐火性能

原文传递

型钢混凝土柱耐火性能有限元分析方法 被引量：4

11

作者 郑蝉蝉 李引擎 《建筑科学》 北大核心 2014年第11期16-19,33,共5页

基于非线性有限元ABAQUS,建立了考虑温度和荷载耦合作用下的型钢混凝土柱耐火性能的理论计算模型,将理论计算结果和试验结果进行对比,对比结果表明理论计算和试验吻合较好,验证了本文提出有限元模型的有效性。

关键词 型钢混凝土柱 有限元分析 温度场 耐火性能

原文传递

型钢混凝土柱温度场试验研究与理论分析 被引量：1

12

作者 郑蝉蝉 王广勇 谢福娣 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2015年第1期64-69,共6页

本文进行了较多数量大比例型钢混凝土柱温度场试验,研究了升降温作用下型钢混凝土柱试件的温度场分布规律。在试验研究的基础上,提出了升降温火灾作用下型钢混凝土柱温度场的理论计算模型,理论计算结果与试验结果吻合较好。本文计算模... 本文进行了较多数量大比例型钢混凝土柱温度场试验,研究了升降温作用下型钢混凝土柱试件的温度场分布规律。在试验研究的基础上,提出了升降温火灾作用下型钢混凝土柱温度场的理论计算模型,理论计算结果与试验结果吻合较好。本文计算模型为型钢混凝土柱温度场分析提供了可靠方法。 展开更多

关键词 型钢混凝土 柱 温度场 有限元分析

原文传递

考虑受火全过程的高温作用后型钢混凝土柱力学性能研究及有限元分析 被引量：21

13

作者 王广勇 张东明 +1 位作者 郑蝉蝉 张超 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期44-50,共7页

进行了高温作用后型钢混凝土柱力学性能试验,在试验的基础上建立了高温作用后型钢混凝土柱力学性能的数值模拟方法。通过在ABAQUS平台上开发子程序建立了升降温作用下型钢混凝土柱温度场的计算模型,通过选择合适的材料本构关系以及在ABA... 进行了高温作用后型钢混凝土柱力学性能试验,在试验的基础上建立了高温作用后型钢混凝土柱力学性能的数值模拟方法。通过在ABAQUS平台上开发子程序建立了升降温作用下型钢混凝土柱温度场的计算模型,通过选择合适的材料本构关系以及在ABAQUS平台上开发自定义场变量子程序,在考虑升温、降温以及高温作用后不同阶段材料本构关系的基础上,提出了高温作用后型钢混凝土柱力学性能分析的计算模型,实现了高温作用后型钢混凝土柱力学性能的计算模拟。计算结果与试验结果的对比表明,二者吻合较好,提出的方法合理可行。 展开更多

关键词 型钢混凝土柱 自定义场变量子程序 高温试验 有限元分析 力学性能

原文传递

火灾后型钢混凝土柱抗震性能试验研究 被引量：9

14

作者 王广勇 史毅 +1 位作者 张东明 郑蝉蝉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期160-169,共10页

该文进行了8个大比例型钢混凝土柱试件温度场和火灾后抗震性能试验,研究了升降温作用下柱试件的温度场分布规律以及火灾后受低周反复荷载时破坏规律。同时,考虑受火时间、轴压比、栓钉、含钢率等参数的影响,对火灾后型钢混凝土柱试件的... 该文进行了8个大比例型钢混凝土柱试件温度场和火灾后抗震性能试验,研究了升降温作用下柱试件的温度场分布规律以及火灾后受低周反复荷载时破坏规律。同时,考虑受火时间、轴压比、栓钉、含钢率等参数的影响,对火灾后型钢混凝土柱试件的典型破坏形态、滞回曲线的形状、加卸载刚度、承载能力等特性进行了系统的试验研究。研究表明:火灾升降温作用下,试件内部升温呈现出较大滞后性;火灾后柱试件出现了塑性铰区的破坏,受火时间越长,塑性铰长度越长;滞回环总体上呈梭形,耗能能力较好,滞回环有轻微的捏拢效应;随受火时间增加,试件承载能力降低;随轴压比增加,承载能力增加,延性降低;栓钉对试件承载能力影响不大。 展开更多

关键词 型钢混凝土柱 火灾后 塑性铰区 滞回曲线 耗能能力

原文传递

钢管混凝土柱-钢梁平面框架耐火性能的参数研究 被引量：7

15

作者 王广勇 张东明 +1 位作者 郑蝉蝉 王卫华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期138-144,158,共8页

该文建立了局部火灾下钢管混凝土柱-钢梁平面框架耐火性能分析的有限元计算模型,计算结果与实测结果吻合较好。考虑火灾发生位置及蔓延范围、钢梁高度、钢梁加劲肋的设置、梁荷载大小、柱轴压比等参数变化,对钢管混凝土框架结构的变形... 该文建立了局部火灾下钢管混凝土柱-钢梁平面框架耐火性能分析的有限元计算模型,计算结果与实测结果吻合较好。考虑火灾发生位置及蔓延范围、钢梁高度、钢梁加劲肋的设置、梁荷载大小、柱轴压比等参数变化,对钢管混凝土框架结构的变形和内力重分布规律、破坏形态、破坏机理和耐火极限进行了详细的参数研究。研究表明:火灾作用位置对框架耐火极限有影响,梁荷载对框架耐火极限影响较大,而轴压比对框架耐火极限影响不大。 展开更多

关键词 火灾 钢管混凝土 平面框架 耐火极限 耐火性能

原文传递

火灾下预应力网架结构的力学性能 被引量：3

16

作者 王广勇 郑蝉蝉 张东明 《建筑科学》 北大核心 2013年第7期80-84,共5页

本文建立了考虑火灾升温和升降温作用下预应力网架结构力学性能的有限元模型,并对预应力网架的变形模式、预应力索拉应力随受火时间的变化规律进行了研究。结果表明,预应力网架经历升降温火灾后,残余变形较大,索中拉应力增加,因此对其... 本文建立了考虑火灾升温和升降温作用下预应力网架结构力学性能的有限元模型,并对预应力网架的变形模式、预应力索拉应力随受火时间的变化规律进行了研究。结果表明,预应力网架经历升降温火灾后,残余变形较大,索中拉应力增加,因此对其进行火灾安全设计时应考虑降温阶段结构破坏的可能性。 展开更多

关键词 升降温 火灾 预应力网架结构

原文传递

基于组合赋权的鲁中山区石木结构传统民居性能评价模型与应用 被引量：4

17

作者 段绪胜 杜善梁 +2 位作者 王少杰 刘鑫 郑蝉蝉 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第21期180-188,共9页

石木结构传统民居在鲁中山区分布十分广泛且极具地域特色,科学、合理的对其性能进行评价,对山东省传统村落的保护和乡村振兴战略的实施具有重要意义.根据石木结构传统民居的特性,构建了鲁中山区石木结构传统民居性能评价指标体系,提出... 石木结构传统民居在鲁中山区分布十分广泛且极具地域特色,科学、合理的对其性能进行评价,对山东省传统村落的保护和乡村振兴战略的实施具有重要意义.根据石木结构传统民居的特性,构建了鲁中山区石木结构传统民居性能评价指标体系,提出了基于组合赋权的鲁中山区石木结构传统民居性能评价模型,在此基础上开发计算机评价系统,并通过工程案例对该评价模型进行应用.结果显示,基于组合赋权的性能评价模型能提高权重系数准确度,可以准确反映鲁中山区石木结构传统民居性能现状及变化. 展开更多

关键词 鲁中山区 石木结构 传统民居 组合赋权 评价模型

原文传递

型钢高强混凝土约束柱耐火性能模拟研究 被引量：2

18

作者 郑蝉蝉 王广勇 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2020年第11期132-137,共6页

在考虑高强混凝土保护层爆裂的前提下,建立了高强混凝土柱的有限元模型,有限元模型的有效性得到了已有试验结果的验证。利用验证的有限元模型,详细考察了轴向约束刚度比、转动约束刚度比、荷载比、偏心率、截面尺寸和混凝土抗压强度对... 在考虑高强混凝土保护层爆裂的前提下,建立了高强混凝土柱的有限元模型,有限元模型的有效性得到了已有试验结果的验证。利用验证的有限元模型,详细考察了轴向约束刚度比、转动约束刚度比、荷载比、偏心率、截面尺寸和混凝土抗压强度对型钢高强混凝土约束柱受力、变形及破坏的影响规律,并和普通型钢混凝土约束柱的耐火性能进行对比。研究表明,当其他影响因素保持不变时,与普通型钢混凝土约束柱不同,荷载比、偏心率和截面尺寸对型钢高强混凝土约束柱耐火性能的影响较大;轴向约束刚度比、转动约束刚度比和混凝土强度对型钢高强混凝土约束柱耐火性能的影响较小。 展开更多

关键词 高强混凝土 约束柱 耐火性能

原文传递

轴向约束型钢混凝土柱耐火性能试验研究

19

作者 郑蝉蝉 王广勇 李引擎 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期154-161,共8页

为了考察受轴向约束的型钢混凝土柱的耐火性能,以荷载比、偏心率和含钢率为参数,开展了7根轴向约束型钢混凝土柱的耐火试验。采用恒载升温模式,研究了火灾下受轴向约束的型钢混凝土柱的温度分布、位移、变形、耐火极限及破坏形态。试验... 为了考察受轴向约束的型钢混凝土柱的耐火性能,以荷载比、偏心率和含钢率为参数,开展了7根轴向约束型钢混凝土柱的耐火试验。采用恒载升温模式,研究了火灾下受轴向约束的型钢混凝土柱的温度分布、位移、变形、耐火极限及破坏形态。试验结果表明:荷载比相同时,施加在轴心受压柱顶的竖向荷载大于偏心受压柱。对于轴心受压柱,高温下柱首先缓慢膨胀,然后逐渐压缩破坏;由于轴向约束分担了柱的竖向荷载,压缩变形随时间变化较为缓和,轴向约束延长了柱的耐火极限。对于偏心受压柱,高温下其膨胀变形大于轴心受压柱,且膨胀变形先增加再减小;轴向约束增加了柱的竖向荷载,缩短了柱的耐火极限。荷载比对轴向约束型钢混凝土柱耐火极限影响显著,荷载比越大,耐火极限越小。当荷载比不大于0.5时,偏心率越大,柱的耐火极限会相应增大。含钢率增加,会在一定程度上延长柱的耐火极限。 展开更多

关键词 型钢混凝土柱 轴向约束 明火试验 耐火性能

原文传递

防火板包覆木楼板的防火分隔试验研究

20

作者 郑蝉蝉 肖泽南 +2 位作者 仝玉 马子超 陈静 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2022年第7期95-99,共5页

为了延缓火灾在木结构建筑内部的蔓延,并研究防火板在竖向防火分隔中的作用,本文基于实体火灾试验,用防火板包覆部分木楼板及木梁,并在防火板背火面及室内设置热电偶监测温度变化。研究表明,防火板起到了一定的防火分隔作用;由于防火板... 为了延缓火灾在木结构建筑内部的蔓延,并研究防火板在竖向防火分隔中的作用,本文基于实体火灾试验,用防火板包覆部分木楼板及木梁,并在防火板背火面及室内设置热电偶监测温度变化。研究表明,防火板起到了一定的防火分隔作用;由于防火板与木楼板之间无缝隙,与木梁之间有缝隙,其传热形式分别为热传导和热辐射,热辐射的传热性能低于热传导。防火板采用普通气钉固定时,气钉受火承载力降低导致防火板脱离木楼板进而影响防火板的防火分隔作用,不建议采用普通气钉固定。 展开更多

关键词 防火板 防火分隔 木结构

原文传递