王永昌
- 作品数：12 被引量：63H指数：5
- 供职机构：曼彻斯特大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：建筑科学文化科学化学工程更多>>
- 火灾下膨胀型钢结构防火涂层的破损及其对钢构件升温过程的影响被引量：3
- 2021年
- 为考察火灾下膨胀型钢结构防火涂层破损模式与程度的影响因素和涂层破损对钢构件温升过程的影响,对钢构件表面涂覆防火涂层组成的试件进行隔热性能试验和标准耐火试验。试验过程中测量并记录钢构件温度,试验结束后统计分析涂层的破损情况。研究结果表明,火灾下膨胀型钢结构防火涂层的破损模式为开裂和界面剥离,涂层脱落发生在降温过程。无荷载板型和短柱试件涂层的破损模式为Ⅰ型细小裂纹和Ⅱ型小裂缝,钢基材截面最大温差与截面平均温度的比值分别小于2.2%和6.3%。轴压长柱试件涂层的破损模式为Ⅲ型与Ⅳ型大裂缝(基材为碳钢)和界面剥离(基材为不锈钢),截面最大温差超过截面平均温度的10%。当采用未加载小尺寸试件涂层隔热性能的检测结果指导足尺加载钢构件的抗火设计时,需对涂层的等效导热系数进行修正以考虑涂层开裂和界面剥离对钢构件温升过程的影响。
- 王玲玲李曼王永昌
- 关键词：裂缝温差
- 湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数数值计算
- 通过对已有多孔材料导热系数计算模型的总结和分析，提出了湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数的计算模型。为考察该模型的计算精度，进行了湿热老化试验及隔热性能试验，测量涂层膨胀倍率、炭化层泡孔尺寸和钢板温度等数据。结果...
- 王玲玲李国强王永昌
- 关键词：湿热老化炭化层导热系数
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- 通过改进节点性能确保火灾下钢框架结构的鲁棒性(英文)被引量：2
- 2012年
- 介绍了钢框架结构火灾下鲁棒性的背景知识,建议对于非常重要的建筑结构,抗火安全设计必须包括通常设计中尚未考虑到的意外破坏模式。文章辨识了结构意外破坏的不同模式,并提出了保证结构安全性的可行方法。本文主要介绍了如何利用梁的悬链线效应,使荷栽从受损结构重新分配到相邻结构,该效应是梁受弯承载力状态的一种转变。为确保钢梁中悬链线效应的充分发展,最重要的是要保证节点具有足够的抗拉承栽力与转动能力。本文提出了一种节点转动能力需求的量纲分析方法,并根据一些试验结果,介绍了英国常用的梁柱节点可到达的转动能力。虽然一些延性较好的节点在升温时能够达到10°的转动能力,但当钢的温度非常高时,其仍不能满足使悬链线效应充分形成时所需要的转动能力(>15°)。随后,讨论了如何提高节点的转动能力,包括:采用具有较好延性的节点(例如开反向槽口的节点),改进节点的细部构造(如将节点的受拉区移近至受压区,并为螺栓开槽型孔)和采用更强的、延性更好的由耐火钢制成的螺栓。这些提出的节点技术需要与节点在其他设计要求下的性能要求相协调(如刚度),为满足不同的结构性能要求,找到最优的节点设计方法,仍需要更深入的研究。
- 王永昌
- 关键词：鲁棒性耐火极限悬链线效应钢结构
- 火灾下钢梁悬索效应分析研究被引量：14
- 2004年
- 为了研究高温下钢梁的大变形性能 ,本文使用ABAQUS有限元程序建立了分析模型。通过与有关的试验结果对比 ,验证了有限元分析程序计算的准确性和可靠性。在利用程序进行大量参数分析 ,包括跨度、应力比、边界条件、温度分布等参数分析的基础上 ,发现梁的水平支撑对其抗火承载力有很大的影响。为了在实际设计中应用钢梁的悬索效应 。
- 殷颖智王永昌
- 关键词：火灾钢梁应力比
- 湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数数值计算被引量：1
- 2012年
- 通过对已有多孔材料导热系数计算模型的总结和分析,提出了湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数的计算模型。为考察该模型的计算精度,进行了湿热老化试验及隔热性能试验,测量涂层膨胀倍率、炭化层泡孔尺寸和钢板温度等数据。结果显示,湿热老化后炭化层泡孔尺寸增大导致涂层导热系数增大,隔热性能下降,钢板温度上升。利用本文试验测量数据(泡孔尺寸)计算炭化层导热系数,再根据炭化层导热系数的数值计算结果分析钢板温度,并将钢板温度的计算结果与试验结果进行对比,两者吻合良好,验证了膨胀型防火涂层导热系数计算模型的适用性。
- 王玲玲李国强王永昌
- 关键词：湿热老化炭化层导热系数
- 钢管柱与实腹钢梁倒槽钢连接节点性能的数值分析被引量：4
- 2010年
- 倒槽钢可便捷地连接管截面和实腹截面,本文论述了钢管柱与钢梁倒槽钢连接节点的弯矩-转角特性的数值分析结果。本文通过建立恰当的有限元模型,探讨了不同节点构造对节点弯矩-转角特性的影响,所研究的节点参数包括柱截面形式、梁端节点类型、倒槽钢的方向和高度等。有限元分析的结果表明:(1)连接圆钢管的节点要比连接方钢管的节点具有更高的强度与刚度;(2)倒槽钢的高度越高,节点的刚度和强度越低;(3)与柱子焊接时,倒槽钢的翼缘与梁的翼缘平行会比二者相垂直的方式具有高得多的刚度与强度;(4)如梁端采用平端板,圆钢管柱与钢梁的倒槽钢连接节点具有足够的刚度和强度,可将其视为半刚性节点及部分强度节点,并在半连续节点设计中应用。
- 刘宏王永昌
- 关键词：钢管柱有限元模型弯矩-转角曲线
- 约束钢柱抗火性能试验研究被引量：14
- 2009年
- 介绍了一组约束钢柱抗火试验,包括试验设计、钢柱温度和位移测量结果、钢柱试验后残余变形,以及试验的数值模拟等。试验变化参数为钢柱所受约束的刚度。约束刚度大小对钢柱抗火性能的影响包括:约束刚度比大的钢柱,其屈曲温度和破坏温度均较低;钢柱屈曲后,约束刚度比大的钢柱在变形较小时即可达到新的平衡位置;约束钢柱的破坏温度一般高于其屈曲温度,且随轴向约束刚度比的增大,破坏温度与屈曲温度之差增大。试验结果与有限元分析结果进行了对比,两者吻合较好,有限元方法研究约束钢柱抗火性能具有较高的精度。
- 李国强王培军王永昌
- 关键词：约束钢柱抗火试验屈曲温度
- 轴力作用下的约束钢柱受火性能参数分析被引量：5
- 2009年
- 利用经过试验验证的有限元模型对轴力作用下约束钢柱火灾下的受力性能进行了参数分析.分析结果包括各参数对钢柱轴力—温度关系曲线、钢柱跨中弯矩—温度关系曲线、约束钢柱破坏温度、无约束钢柱与约束钢柱破坏温度之差、约束钢柱破坏温度与屈曲温度之差的影响等.参数分析表明:约束钢柱屈曲前,轴力基本线性增加,截面弯矩变化较小;约束钢柱屈曲后,截面弯矩突然增大,钢柱处于轴力和弯矩的共同作用下;轴向约束减小约束钢柱的破坏温度,但是存在一个临界轴向约束刚度比,当大于该临界比时,轴向约束刚度比的大小对钢柱的破坏温度影响很小.
- 王培军李国强王永昌
- 关键词：约束钢柱屈曲温度
- 钢结构在火灾中的工作性能以及对今后试验研究的建议被引量：20
- 2003年
- 著名的英国Cardington大尺度结构抗火试验掀起了一股对火灾中钠结构工作性能研究的热潮。特别是最近的研究针对整体的结构系统,而不是静定的独立的构件;集中研究大挠度情况,而不是小挠度情况。本文给出了这两个方面的先进研究的定性描述。这些描述可用来评估当前试验研究得出的钢结构抗火性能,以及未来试验研究的领域。对这两个方面的透彻理解是很重要的,它能提供对复杂的钢结构抗火性能的深入的本质理解。试验数据也是必需的,它可以验证不同的数值预测,这种数值预测正广泛地提供数据,以推动先进的工程抗火设计方法和设计工具的发展。
- 王永昌
- 关键词：钢结构火灾抗火局部屈曲承载力
- 轴力和弯矩共同作用下的约束钢柱受火性能分析被引量：6
- 2010年
- 针对轴力和弯矩共同作用下的约束钢柱受火性能进行了分析.结果包括各参数对约束钢柱轴力—温度关系曲线,跨中弯矩—温度关系曲线,约束钢柱破坏温度,无约束钢柱与约束钢柱破坏温度之差,以及约束钢柱破坏温度与屈曲温度之差等的影响.主要结论为:约束钢柱屈曲前,轴力基本线性增加,截面弯矩变化较小,约束钢柱屈曲后,截面弯矩突然增大;轴向约束减小钢柱的破坏温度,并随约束刚度的增加,钢柱的破坏温度逐渐减小,但是存在临界轴向约束刚度比,当大于该临界约束刚度比时,轴向约束刚度比的大小对钢柱的屈曲温度影响很小;随着轴向荷载比和弯矩荷载比的增加,约束钢柱的破坏温度减小;端部弯矩比对约束钢柱的破坏温度影响较小.
- 王培军李国强王永昌
- 关键词：约束钢柱屈曲温度数值模拟
