局部火災下基于網(wǎng)架熱力效應解耦方法的桿件約束剛度求解
摘要：局部火災下,網(wǎng)架結構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,導致了桿件間的軸向約束效應,這種軸向約束使網(wǎng)架結構桿件受火屈曲后仍具有一定的承載力.定量確定網(wǎng)架結構桿件間的相互約束是正確評價(jià)桿件抗火承載力的重要條件.分別將上、下弦桿層連續化,參考擬夾層板法,基于力平衡方程和位移協(xié)調方程,分別得到非均勻溫度場(chǎng)中考慮溫度膨脹效應和靜力荷載效應的網(wǎng)架上、下弦桿層的面內位移及豎向撓度解析解.同時(shí)采用數值分析方法,分別得到非均勻溫度場(chǎng)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、下弦桿層面內及豎向位移數值解以及桿件間相互約束效應產(chǎn)生的附加溫度內力.上述位移解析解與數值解之差值即為網(wǎng)架各桿件在約束效應下所產(chǎn)生的軸向變形,該軸向變形量與附加溫度內力之比,即為桿件的軸向約束剛度.這種軸向約束剛度計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中剝離出來(lái),從而較準確地得出升溫歷程中桿件間的瞬態(tài)約束剛度.
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