采用大型商用有限元软件MSC MARC Mentat研究了钢结构柱所受轴向约束的刚度对抗火性能的影响,对无保护层钢结构柱的抗火性能进行有限元分析,分析结果与试验结果吻合较好。结果表明:在室温情况下,轴向约束有利于提高钢结构柱的极限承载力,但在高温情况下,约束刚度的增大对钢结构柱的抗火承载力却具有负面影响,轴向约束的提高降低了高温下钢结构柱的极限承载力,并降低了钢结构柱的极限温度承载力;在温度达到450°C之前,由于钢材的弹性模量改变与构件的热膨胀,导致构件的承载力降低,温度超过450°C之后,弹性模量与屈服强度的折减及构件的热膨胀所导致的约束反力共同作用,使得构件更早失效。
采用大型有限元软件M SC.M ARC.M en tat,对具有轴向约束且无保护层的钢结构柱进行了非线性有限元分析,研究了不同轴向约束对钢结构柱抗火能力的影响,给出了典型约束钢结构柱的有限元网格划分和受压后的变形图,以及不同温度、不同约束刚度情况下的荷载-位移曲线,有限元数值模拟结果与试验进行对比,吻合较好.研究表明:室温下,轴向约束有利于提高柱子的极限承载能力,但在高温情况下,约束刚度的大小对柱子的抗火承载力却具有负面影响,轴向约束的提高降低了高温下柱子的极限承载力,并降低了柱子的极限温度承载力;在温度达到450℃之前,由于钢材的弹性模量改变与构件热膨胀而导致承载力的降低,温度超过450℃之后,弹性模量与屈服极限的折减,以及构件热膨胀所导致的约束反力共同作用使得构件更早失效.
