局部火災(zāi)下基于網(wǎng)架熱力效應(yīng)解耦方法的桿件約束剛度求解
摘要:局部火災(zāi)下,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體升溫呈非均勻狀態(tài),由于各桿件軸向的溫度膨脹變形不同,導(dǎo)致了桿件間的軸向約束效應(yīng),這種軸向約束使網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件受火屈曲后仍具有一定的承載力.定量確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件間的相互約束是正確評(píng)價(jià)桿件抗火承載力的重要條件.分別將上、下弦桿層連續(xù)化,參考擬夾層板法,基于力平衡方程和位移協(xié)調(diào)方程,分別得到非均勻溫度場中考慮溫度膨脹效應(yīng)和靜力荷載效應(yīng)的網(wǎng)架上、下弦桿層的面內(nèi)位移及豎向撓度解析解.同時(shí)采用數(shù)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(wǎng)架上、下弦桿層面內(nèi)及豎向位移數(shù)值解以及桿件間相互約束效應(yīng)產(chǎn)生的附加溫度內(nèi)力.上述位移解析解與數(shù)值解之差值即為網(wǎng)架各桿件在約束效應(yīng)下所產(chǎn)生的軸向變形,該軸向變形量與附加溫度內(nèi)力之比,即為桿件的軸向約束剛度.這種軸向約束剛度計(jì)算方法有效地將桿件由于溫度膨脹受到約束產(chǎn)生的軸向變形量從耦合效應(yīng)中剝離出來,從而較準(zhǔn)確地得出升溫歷程中桿件間的瞬態(tài)約束剛度.
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