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端弯矩与端部约束对钢柱抗火性能的影响: 2015年; 基于有限元方法模拟约束钢柱在火荷载作用下的抗火行为,分析轴向约束刚度、转动约束刚度、同向曲率的端弯矩作用对其抗火性能的影响,探讨轴向约束刚度、转动约束刚度与临界温度之间的关系。通过对约束钢柱火灾下的受力及变形性能较为全面地进行参数分析,得出:轴向约束刚度比增大,钢柱临界温度降低;转动约束刚度比增大,临界温度升高;在轴向约束条件下,截面温度分布均匀时端弯矩作用使钢柱临界温度显著降低;截面温差为200℃时,端弯矩作用的不利影响更加明显,端弯矩作用越大,受约束钢柱抗火性能越低;具有转动约束的钢柱,约束作用较小时,端弯矩作用会对其抗火性能产生不利影响,约束作用较大时,端弯矩作用对其抗火性能影响较小;截面温差为200℃时,端弯矩作用下的转动约束钢柱临界温度值几乎与轴向荷载作用下相同。另外,划分了"安全区"和"非安全区"两个区域,在抗火设计中保证钢柱的温度在安全区范围内,钢柱的抗火能力即可满足要求;端弯矩作用对约束钢柱抗火性能具有不利影响,会使安全区范围缩小。; 王晖衣娜张丽娜席丰; 关键词：约束钢柱抗火临界温度安全区

空间钢框架全焊接节点抗火设计的有限元分析: 2014年; 为考察钢框架梁-柱连接的抗火性能,建立平面钢框架全焊接节点有限元模型,用ANSYS分析其在火载荷作用下的行为,得到的温度-转角曲线与试验数据基本吻合;通过数值模拟得到不同载荷比值下的4种空间钢框架全焊接节点的温度-转角曲线.结果表明:载荷比值不同,空间钢框架全焊接节点在火灾作用下的临界温度不同;在相同的载荷比值下,不同空间钢框架全焊接节点的临界温度也不相同.在空间钢框架全焊接节点的抗火设计中,应加强对H型柱翼缘与梁连接方向的边节点和角节点的防火保护.; 孙燕飞席丰; 关键词：空间钢框架抗火临界温度有限元

受火作用铝合金梁的临界温度及其参数分析被引量：2: 2014年; 基于ANSYS数值模拟结果，首次对铝合金梁在火荷载作用下的响应行为进行模拟。系统比较了简支、铰支、固支、一端固支另一端简支等几种典型边界约束条件下铝合金梁的抗火特性，着重讨论了各自的临界温度并与已有规范进行了对比，在此基础上考察了端部约束条件、载荷比、载荷类型等因素对铝合金梁弯曲屈曲失效行为的影响。结果表明：设计规范公式计算出的，临界温度偏于保守，比有限元结果低2．5％～16．7％，而有限元更能反映真实情况；对于不同的约束情形，铰支梁的抗火能力最强，其次是固支梁，简支梁的抗火能力最差；载荷比越大，铝合金梁的，临界温度越低，抗火能力越弱，载荷比由0.3增加到0．7时，简支梁和一端固支另一端简支梁的临界温度减小约43℃，固支和铰支梁的临界温度分别减小37℃和30℃；载荷类型对铝合金梁的影响较小。本文研究为铝合金结构抗火设计提供了理论依据。; 王跃兴谭英华席丰; 关键词：铝合金梁临界温度有限元

钢柱抗爆响应分析单自由度模型适用性评估被引量：1: 2017年; 为评估单自由度(SDOF)模型在结构抗爆设计中的适用性,分别采用SDOF模型和通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对简支钢柱承受爆炸荷载时的动力响应进行模拟;对比二者计算结果,并以有限元模拟为准,分析SDOF模型的适用范围。研究表明:可按照自由振动阶段SDOF模型位移结果的振幅大小,将其位移响应划分为有限变形阶段、临界阶段、失稳破坏阶段,有限变形阶段SDOF模型与有限元结果基本一致;截面高宽比、翼缘宽厚比对钢柱动力破坏形式有重要影响,高宽比越大、翼缘的宽厚比越小,越容易发生平面外弯扭失稳;在SDOF模型中通过假定塑性铰分布长度计算塑性阶段应变及应变率,采用随时间变化的应变率计算Cowper-Symonds本构关系中的应力放大系数是可行的。; 李月强衣娜席丰; 关键词：爆炸荷载钢柱有限元应变率

受火钢框架的落锤冲击响应数值模拟被引量：2: 2019年; 运用有限元程序ABAQUS进行数值模拟,研究不同温度下受撞击载荷钢框架结构的动力响应和梁柱连接性能,重点考察了三种梁-柱连接形式:即全焊接连接、平齐式端板连接、外伸式端板连接等对钢框架抗冲击性能的影响。对于受火和自重作用的钢框架,比较了梁的跨中挠度和梁柱交点处沿梁方向的位移,以及结构在不同环境温度下的温度场;进而采用温度加载和落锤冲击共同作用,得出结构的梁柱节点破坏模式和钢梁的临界屈曲温度,以及落锤撞击过程中跨中挠度和撞击力的发展。模拟结果表明,外伸式连接框架高温作用下的抗落锤冲击性能最好。; 丛珊席丰; 关键词：温度钢框架螺栓连接

受火约束钢梁的平面外屈曲失效分析: 本文主要研究受火侵袭钢梁的屈曲和失效行为。与简支梁不同,约束钢梁受火热膨胀变形将受到端部约束限制,从而产生轴向压力并导致压弯屈曲;当梁的侧向弯曲刚度较小时,还可能发生平面外弯扭屈曲。显然,这种屈曲现象与梁端部的约束刚度有...; 侯博晗；张莹；刘锋；席丰；; 关键词：约束钢梁火荷载屈曲失效模式; 文献传递

不同温度下约束钢梁的落锤冲击响应分析被引量：2: 2018年; 研究不同温度和冲击荷载作用下约束钢梁的动力响应问题。利用通用非线性有限元分析程序ANSYS/LSDYNA,分别模拟了两端固支、一端固支一端轴向弹簧约束的钢梁在不同温度下受到落锤冲击时的动力响应。在温度荷载和冲击荷载联合作用下,分析了位移响应、撞击力时程曲线及冲量等的温度效应。通过撞击力时程曲线分析得出最大撞击力随温度的变化趋势与欧洲规范EC3给出的不同温度下的钢材的屈服强度折减系数的变化趋势相似,钢梁跨中的横向位移随着温度的升高而增加。还分析了高温和冲击荷载联合作用下落锤的撞击速度、不同的质量-速度组合、横向加劲肋对钢梁的变形的影响。; 张莹侯博晗席丰; 关键词：温度钢梁数值模拟

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国家自然科学基金(11272189)