火灾下建筑钢结构的温度场模拟分析

时间：2022-08-11 08:21:12 其他范文收藏本文下载本文

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火灾下建筑钢结构的温度场模拟分析

篇1：火灾下建筑钢结构的温度场模拟分析

火灾下建筑钢结构的温度场模拟分析

利用有限元分析软件ANSYS,建立了某商场火灾下钢结构温度场模型,模拟了其在实际火场下和ISO834标准升温曲线作用下的`温度场分布,将真实火场下商场钢结构的温度场分布与ISO834标准升温曲线作用下的商场钢结构温度场分布进行了对比分析,分析结果表明:ISO834标准升温曲线作用下的商场钢结构温度场分布与真实火场下商场钢结构的温度场分布差别较大,不能完全反应真实火场下诸如商场之类的大空间结构建筑的钢结构抗火反应.

作者：姜艳平王旭 JIANG Yan-ping WANG Xu 作者单位：沈阳航空工业学院,辽宁,沈阳,110136 刊名：沈阳航空工业学院学报英文刊名：JOURNAL OF SHENYANG INSTITUTE OF AERONAUTICAL ENGINEERING 年，卷(期)： 26(2) 分类号：X932 关键词：ANSYS 标准升温曲线真实火场温度场

篇2：基于ANSYS的火灾下楼板的温度场研究

基于ANSYS的火灾下楼板的温度场研究

利用有限元分析软件ANSYS对火灾情况下楼板的温度场进行分析,获得了楼板截面温度场的分布规律,计算结果与试验结果吻合良好,为进一步研究钢筋混凝土楼板高温下的.力学性能创造了条件.

作者：郭金纯陆洲导作者单位：同济大学,结构工程与防灾研究所,上海,92 刊名：消防科学与技术 ISTIC PKU英文刊名：FIRE SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 27(7) 分类号：X913 TU972 TU375 关键词：火灾混凝土楼板温度场 ANSYS软件有限元分析

篇3：钢结构建筑的安装施工技术分析论文

近年来，钢结构建筑模式在民用、商业及市政工程中崭露头角，其触角已发展到各个建筑领域，但在施工技术与安装方面仍有些不足，以下是本文对钢结构建筑的安装技术与工艺进行的总结，用以提高钢结构建筑工程的施工质量。

1建筑钢结构的相关优点

1.1材质比较均匀。从钢材的功能可以看出，其性能比较符合力学假设的原理，因为钢材的构件是由同性物质组成，更趋于同向，有利于缩小钢材在一定受力情况下的波动范围，即保持在一定应力的幅度内都能有较好的弹性，使的真正的受力状态更接近于工程力学的计算值，因此，材质用料方面对建筑更好。

1.2塑性和韧性好。使用钢材砌筑，在一般受力情况下是不会对其造成变形、断裂等现象，因为钢材内部结构可以平均受力，这样就可以把建筑结构整体的应力分配到各个局部。与传统的建筑结构相比，钢材结构的承重能力要高得多，因为钢材结构的塑性和韧性都比较好，有利于增加建筑物的载荷能力，能够保证在强震的作用下能有较好的抗震能力，特别适合运用在大型建筑的构件和结构上。

1.3钢结构制造简便，施工周期短。钢结构的构件相对比较单一，而且都是成品，只要经过简单的安装便能投入使用，并且钢结构的生产不受气候条件的影响、现场安装方便、用时短，相较传统的建筑结构更方便、快捷，在提高建筑工程施工效率的同时，也大大缩短了整体建筑工程的工期。

2钢结构的安装工艺和施工技术

2.1划分施工流水段。钢结构的施工技术和工序有别于传统的砌砖式和框架式结构，主要在于钢结构需要划分施工流水段及吊装的原因。通常流水段是以钢柱的位置作为依据进行划分，而钢结构在进行吊装时，除了要保证框架的刚度达到标准值外，还要考虑起重机的额定功率及承重能力等，确保其在高空作业时的稳定性，避免在吊装过程中出现失误。因此，在钢结构建筑施工过程中必须注意两个方面：一方面是使用起重机进行作业时，其性能必须满足起吊物体的承重需要，而且爬升的高度还要满足下一节流水段构件的起吊高度；另外，还应该结合运输条件及环境因素，考虑流水段的内柱长度设计及实际存放条件等。

2.2流水段框架的施工。流水段框架的施工分两种，一种是标准节框架，另一种是特殊节框架。特殊节框架是从标准节框架中细分而成，因此，它们的结构类型是一致的，只是特殊节框架的应用范围没有标准节框架那么广泛。鉴于此，只有通过对标准节框架的施工进行有效的管理与控制，才能够保证钢结构建筑的整体质量达到相关规定要求。特殊节框架，顾名思义，主要是指不同于标准节框架的个别特殊节框架，只适用于个别楼层，比如底层大厅、屋顶花园等。由于特殊节框架与标准节框架在建筑结构方面存在不同，所采用的施工工艺与技术标准也不同，因此，在进行钢结构流水段框架施工前，必须分别制定两种不同的施工方案，而且不能代替与交替使用。

2.3钢柱、钢梁以及钢桁架的安装。在进行钢结构施工时，对钢柱、钢梁以及钢桁架的安装必不可少，特别是对安装的方法与校对的准确度要求较高。首先，在进行钢柱安装之前，应该保证钢柱的标高及轴线符合施工要求，如果发现偏差应马上进行修正，待检查合格后方可进行钢梯与其它设备的安装，钢柱完成后还要对其进行局部工程验收，方便施工人员在后期高空作业时的使用。在验收时必须查看其安装方法是否合理，钢柱上的耳板是否清除干净等。在进行钢梁安装前，首要任务就是对钢柱与墙壁上的预埋件进行检查，再者就是在起吊过程中梁面上是否已经安装好手扶杆，这对主梁和主桁架来说至关重要。另外，钢梁与钢桁架的安装一般采用的'是两点吊的施工方法。

2.4钢结构安装。

（1）特殊钢结构安装。特殊钢结构与普通钢结构不同，在于它要进行拼装后才可投入使用，因此，特殊钢结构的体积与重量都非常大，其组装的方式也多种多样，安装的技术与工艺也比普通的钢结构要求要高得多，因此，特殊钢结构的作用在整个建筑实体来说至关重要。另外，针对不同的建筑项目对特殊钢结构的要求也有所不同，所需要的结构类型也存在不同，所以在对特殊钢结构进行安装时，除了要按照设计图纸与施工计划进行外，还应该结合实际情况从科学的角度出发，制定合理的安装技术方案。

（2）外伸桁架与天桥类工程的安装方法。外伸桁架与天桥类建筑的安装比较复杂，因为它跟一般的房屋建设不同，不但结构特殊而且重量非常重，无法使用吊机进行吊装，因此，只能通过在地面上完成拼装后，再采用整体提升的施工技术与工艺。

2.5钢结构的焊接。钢结构焊接后，必须对其进行焊接焊缝的检查与试验，一般钢结构的焊接焊缝分两种，一种为工厂制作焊缝，另一种为现场安装焊缝。按相关规定要求把焊缝分为I、Ⅱ、Ⅲ级，就是由高级到低级。在对Ⅲ级焊缝进行检验时，只需要观察焊缝的外观，看其表面有无气泡、夹渣和裂纹等。其次，就是对I、Ⅱ级的焊缝进行探伤检验，具体的检验方法为：

1、工厂制作的焊缝必须进行百分比的计算，而且每条探伤长度不得低于200mm。

2、现场安装的焊缝，根据不同类型、不同施焊条件分别进行百分比的计算，且每条探伤长度不得低于200mm。Ⅰ级和Ⅱ级焊缝的探伤比例分别为100%和20%。在进行钢柱的焊接时，通常采用的是坡口电焊的方法，而且，主梁与钢柱之间的连接，除对其上、下翼采用坡口电焊外，还需要用高强螺栓对其腹板进行连接，此外，次梁与主梁之间的连接也可沿用此方法，只是需要在上、下翼处进行少量的坡口电焊即可；对钢柱与钢梁之间的焊接工序，应该是从顶部的柱、梁节点开始焊接，再到底部的柱、梁节点焊接，最后再对中间部分的柱、梁节点进行焊接。

3建筑钢结构施工安全注意事项

在钢结构建筑施工过程中，水平通道的设施起到非常重要的保护作用，通常采用的通道设施有：工具式的脚手通道、装配式的通道板和扶手绳等。特别是扶手绳的设置，在使用不了安全通道的情况下运用次数最多，一般安装在钢柱的表面，与钢梁形成一个夹角，再利用钢丝绳进行连接从而形成了扶手绳。为施工人员在进行钢结构安装时提供了基础的安全保护措施。

再者，就是在进行钢梁顶部的绳索拆卸工作时，必须要将爬梯固定在钢柱的侧面，有利于拆除工作的安全开展，待完成拆卸工作后才能将爬梯移除。同时，钢柱的操作平台与钢柱之间的连接应该加固处理。而且，在施工过程中，对操作平台的安全性不容忽视，除了保证焊接工人可以实时使用外，还要保证施焊人员在焊接过程中的人身安全。

参考文献

[1]吴振亚，武晓东，张子龙，宋子贤.高层钢结构安装技术[J].施工技术.（10）.

[2]张海升，王康强.高层办公楼钢结构安装的施工方法[J].建筑技术，（02）.

[3]金天德，郁庆浩，汪灏.高层钢结构工程施工技术[J].浙江建筑，（05）.

篇4：对建筑钢结构的经济性能进行分析

摘要钢结构越来越多的被应用于建筑行业中,以它独特的优点适应了建筑业发展的需要，被大量地运用在了住宅及工业建筑中，在建筑中起到了很大的作用。钢结构以其工厂化程度高、强度高、施工进度快的特点，在建筑设计中被广泛应用。

关键词建筑结构钢结构经济性造价优势

Abstract: the steel structure more and more is applied in the construction industry, with its special advantages to adapt to the needs of the development of the construction industry, is generously used in the residential and industrial buildings, in building play a very significant role. Steel structure with its factory degree i

s high, the intensity is high, the construction progress quickly, in architectural design in has been widely used.

Key words: structure steel structure economic cost advantage

钢结构越来越多的被应用于建筑行业中,以它独特的优点适应了建筑业发展的需要，大量地运用在民用及工业建筑中，在建筑中起到了很大的作用,钢结构以其工厂化程度高、强度高、施工进度快的特点，被广泛应用。本文论述了钢结构是建筑设计中的经济型结构，阐述了钢结构的优点和经济性。

1. 钢结构在建筑设计中的优势

钢结构具有坚固耐久、建造迅速、易于改建、便于拆迁的特点，而被广泛的应用于建筑活动中。住宅钢结构体系与传统结构体系相比具有以下的优势。

1）.由于采用了轻型屋顶及墙体结构,而且其支撑钢结构的材料强度高、用料省、体型小，所以自重较轻。结构重量减少了运输和吊装费用，基础负荷也相应减少，降低了基础造价。

2）.由于钢材强度高，房屋自重轻，故意钢骨架作支撑结构时，可建造开间、进深较大的房屋，而且所需构件的截面小，在相同建筑面积下的.建筑空间利用率增加5%~7%。

3）钢结构具有良好的延性，抗震性能好并且损害程度较轻，便于在短时间内修复。

4）建筑钢结构除基础外，构件全部由专业工厂标准化生产，质量容易得到

保证；工业化程度高，施工进度快，施工周期比传统的周期可缩短一半，并且各部件运抵现场组装，施工现场文明程度高，噪声粉尘和建筑垃圾少，并且受季节及天气影响较小，可以现场安装与工厂制作平行进行，甚至一些标准化构件可以随时订货，随时施工，缩短建造周期及资金占用时间。

5）环境破坏及污染少，改建和拆建容易，材料可以回收。

2. 钢结构在建筑设计中的经济性

建筑钢结构的经济性能一直是大家最为关注的一个问题。如何控制工程造价，充分发挥钢结构建筑技术经济上的综合优势，工程设计阶段是关键阶段。据权威资料统计分析，在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为75%－95%；在技术设计阶段，影响工程造价的可能性为35%－75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%－35%。以下就建筑结构体系等方面进行简要分析，探讨提高建筑经济性能的可行性的方法。

在建筑结构设计中，不同方案选择及不同建筑材料的选用对工程造价会有较大影响，如基础类型选用、进深与开间的确定、层高与层数的确定、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。下面就基础和柱进行举例说明:

基础：基础结构的造价与工程所在地的地质条件密切相关，其工期约占整个建筑物主体工程的25%－30%，造价约占总造价的10％－20％，基础工程的重要性显而易见。所以设计时应重视地质勘察报告的交底工作，选择合理的基础型式，控制基础的截面尺寸与埋深。这对整个工程造价的控制起到了积极作用。

柱网布局与柱子：柱网布局是确定柱子的行距(跨度)和间距(每行柱子相邻两柱间的距离)的依据。一般来讲，柱网尺寸在6－12m之间，柱距小传力路线短，上部结构节省材料，但可能基础费用高，因此柱网布局是否合理，对工程的结构造价有很大的影响。此外，柱子截面形状及大小的选择也对工程造价有着直接的影响。

多层民用建筑设计多采用钢筋混凝土结构和砌体结构，很少采用钢结构，钢结构在民用房屋的应用主要还集中在高层建筑上，近年随着经济建设的发展，钢结构在民用建筑上的应用越来越多，随着钢结构在实际工程的应用经验和设计理论研究的日益广泛，及钢结构生产厂家不断推出新的钢结构产品，钢结构在多层民用建筑上的应用日渐增长，例如组合楼盖在多层民用房屋楼盖中的应用，在不降低结构安全指标的基础上，即可降低梁高、板厚，减轻结构自重和地震作用，又可获得较大的建筑空间，满足建筑使用的要求，相对钢筋砼具有较高的经济价值。轧制H型钢的大量生产，楼板的多样化，防腐涂料及防火涂料的成熟也为多层民用房屋钢结构的应用创造了广阔的空间，多层钢结构相对钢筋砼结构有如下特点：

质量易控制：钢结构构件工厂加工，节点螺栓连接，生产自动化程度高，精度有保证，干作业，质量易于控制，施工工期短：钢结构工厂化生产，现场安装，

工序简单，工作面大，施工速度快。

充分利用建筑空间：钢结构相对钢筋砼结构梁柱截面小，可以降低层高，增大有效使用面积，结构布置灵活，容易获得大空间，能够悬挑较大跨度。

基础工程量减少地震作用弱：钢结构结构自重轻，柔性好，抗震有利，基础受力减小，基础截面降低，基础工程量减少。

钢结构体系在降低造价方面也有特别之处，不同的结构体系和平、立面布置对工程造价的影响较明显。在设计阶段只有根据建筑物的使用功能要求，确定合理的平、立面布置和结构体系，才能有效控制工程造价，做到经济适用。

在多、高层钢结构中，楼板结构体系的工程量占有较大比重，对结构的工作性能、造价都有重要影响。在确定楼板结构方案时，主要考虑要保证楼板有足够的平面整体刚度，能减轻结构的自重及减小结构层的高度，有利于现场安装方便及快速施工，还要有较好的防火、隔音性能，并便于管线的敷设。

在高层钢结构中，框架柱采用圆形钢管混凝土柱，梁、板采用钢-混凝土组合结构，总用钢量比普通钢结构用钢量有大幅度减小，能有效降低工程造价。

3.结束语

钢结构建筑所具有的优势决定其必将具有强大的生命力。钢结构体系，制造工场化，施工干作业，工期短，工厂化程度高，无污染，无建筑垃圾，符合建筑市场发展趋势。可见随着钢结构的进一步发展，钢结构体系在民用及工业建筑中将得到广泛的应用。

参考文献:钢结构设计与计算机械工业出版社

建筑施工手册中国建筑工业出版社

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

篇5：三维模拟技术下的建筑工程施工的论文

在建筑工程中，几乎所有的现代建筑物的基础、梁、柱都运用了混凝土结构，所以说混凝土工程是建筑工程最重要的工程。通常情况下，绝大多数的混凝土工程都含有钢筋工程、模板工程等多个子单位工程。此外，混凝土施工技术需综合考虑多个因素，比方说钢筋的绑扎是否规范、模板的支模是否合理、混凝土的配合比是否满足设计要求等，都会在不同程度上影响着混凝土工程的施工质量，一旦某一个环节出现问题，就可能导致混凝土结构出现龟裂、麻面、裂纹等现象。通过对混凝土施工的流程展开有效的模拟，有利于深入研究影响混凝土施工质量的因素。如果混凝土结构模型上出现较多的麻面、裂纹等，则预示着模板工程和混凝土浇筑搅拌可能存在问题，这时设计人员就需要高度注意，对潜在的原因展开深入剖析，借助三维模拟及时地对搅拌操作和模板的密封性进行改进，避免这些缺陷的出现。如果三维模拟结果显示混凝土结构模型的强度不能很好地满足设计要求，可以通过逐步调整来改变混凝土的配合比,从而获得与设计强度相匹配的混凝土配合比。总之，将三维模拟技术应用于混凝土施工中，能够有效把握住施工的各个环节，在最大程度上避免缺陷的出现，从而确保了施工质量。

2三维模拟技术在建筑物装修工程中的应用

通常情况下，建筑物的装修工程实际上就是建筑物最终呈现的收尾工程，装修工程施工质量的好坏直接关系到客户对建筑工程的第一印象。客户以自己的喜好为依据，对房屋的家具、灯饰及油漆等提出相关的要求，装修单位根据客户的意见来选择最为合适的材料，并按要求施工，使得装修出来的房子达到客户预期的效果。然而，由于建筑装修是一个较为漫长的过程，最终获得的效果可能会与预期有着一定的出入。装修时客户可能会改变装修计划，导致多次出现返工现象，不仅影响了装修质量，还增加了装修成本。借助三维模拟，施工方可以有效模拟出建筑工程的整个装修过程。以客户的意见为依据，进行房屋模型装修,将装修的立体效果图展现给客户，直到让客户满意,这样不仅有效避免了返工现象的出现，还有利于降低装修成本，保障装修质量。设计人员应首先根据结构图，构建整个房屋的三维模型，并按照客户的意愿来设置相应的墙壁颜色、灯饰及家具风格等。为了更逼真地呈现出装修效果，设计人员需要结合市场上的灯饰和家具信息来建立模型库。与客户商议装修方案，将客户喜欢的床、沙发、桌椅及吊灯等模型放置到客户要求的'位置，真实地模拟出房屋装修完成后的效果。待客户最终确认装修方案后，可以很方便地调出各个模块，提供给对应的施工单位。只要施工单位严格地按照模型的款式、颜色施工，就能够在最大程度上确保最终的装修结构和装修方案一致，从而满足客户的要求。

3三维模拟技术在建筑电气工程中的应用

对于建筑工程来讲，电气工程实际上属于一项相对比较隐蔽的工程，保障建筑物内的电气设备正常的运行是它的最终呈现结果。电气工程中的电气线路管道在完成布设之后，基本上都被隐蔽于墙体内或地板下，假如突然地发生故障状况，相关的检修工作开展起来将相当困难。通常情况下，水电管道布设特别容易出现交叉跨越现象，这时就需对已布设的线路走向做出改变来减少交叉跨越，这在很大程度上导致了返工现象的发生。借助于三维模拟，能够最大程度地避免管道线路的交叉跨越，提供较为全面的检修信息，帮助检修人员在第一时间发现线路故障点，提高检修效率和检修质量。通过三维模拟水电管道的布设，能够找到最为科学的管道布设位置，很好地避免了与建筑本体结构的位置冲突，并能够精确地知道所需管道的长度、大小，使得管道每段的截取都比较科学，有效地节约了材料。通过三维模拟电气管道施工，一旦线路出现故障，就能够以电气线路的三维模型为依据在第一时间内帮助检修人员查找故障的所在位置，找出引起故障的原因,进而采取最为合理的方法来解决问题。

4结语

众所周知，建筑施工管理是一项复杂、高难度的系统工程，而通过三维模拟构建出的建筑模型不仅有着较高的真实性，还有着很强的直观性，能够最大程度地获取实物的视觉效果。这便在真正意义上使得施工的可视化管理与动态控制成为了现实，为相关的工程技术人员提供了丰富的理论分析方法和施工技术手段，特别是对于提高大型公共建筑工程专业系统的施工技术水平和预控能力来说，这种方法是十分必要的。

参考文献:

[1]安建辉.对于BIM技术在建筑施工管理的应用探索[J].门窗,(1):20.

[2]李欣.加强建筑施工过程中建筑材料管理的具体策略分析[J].绿色环保建材,(3):17-18.

[3]吴克玲.关于提高建筑施工过程中的质量管理的方法探讨[J].山东工业技术,2017(9):21-22.

[4]张俊.运用计算机三维模拟辅助室内设计的优势[J].现代交际,(4):20-21.

篇6：三维模拟技术下的建筑工程施工的论文

摘要:近年来，由于三维模拟技术的日益成熟、完善，使得三维模拟技术正被逐步应用到各行各业中，极大推动了行业的变革。目前，建筑工程施工模式根据工程二维图纸设计施工，将建筑物立体化地呈现出来，这种施工模式与三维模拟技术的技术流程在本质上是一模一样的。文章详细地探讨了三维模拟技术在混凝土工程、装修工程及电气工程中的应用，全面诠释了将三维模拟技术应用于建筑工程施工所带来的巨大的优越性，不仅有利于节约施工成本，还确保了建筑工程的施工质量。

关键词:三维模拟；建筑工程；施工

0引言

随着生活质量的提高，人们开始更多地追求高品质的生活，这就要求现代公共建筑必须要具有一套完整的功能体系以最大程度地满足民众的需求。在这种背景下，建筑工程施工逐渐发展为一项复杂、精密的技术，而其中的核心部分―――设备和管线的施工更是成为了一项需要精细组织、综合协调的工作。由于各专业的设计自成系统且独立性强，极大地阻碍了设计和施工阶段各专业间的沟通、协调。二维图纸只能较为抽象地反映出实体，不能直观地反映出实物视觉效果，使得设计阶段设备、管线布局不合理等问题在施工时慢慢暴露出来，造成材料浪费、返工等情况的发生，这些现象在一些大型工程专业系统中表现的更为明显。

篇7：建筑物下洗效应的模拟试验分析

建筑物下洗效应的模拟试验分析

摘要：按照有建筑物和无建筑物存在两种情况,针对西安市某一污染源使用CALPUFF模式进行了数值模拟试验分析.结果表明:模拟时段,无建筑物存在时近地面污染物小时质量浓度最大值为10.80 mg/m3,而有建筑物存在时近地面污染物小时质量浓度最大值为17.24 mg/m3.有下洗效应与无下洗效应污染物日均质量浓度之比:平均值为5.8,最大达104.2.可见,建筑物的下洗效应对大气污染物的.扩散有着十分重要的影响,在实际的大气质量预测评价工作中应充分考虑建筑物下洗效应.作者：张侠王繁强杜继稳 ZHANG Xia WANG Fan-qiang DU Ji-wen 作者单位：张侠,ZHANG Xia(西安交通大学人居环境与建筑工程学院,西安,710049)

王繁强,WANG Fan-qiang(陕西省气象科学研究所,西安,710014)

杜继稳,DU Ji-wen(陕西省气象局,西安,710014)

期刊：陕西气象 Journal：JOURNAL OF SHAANXI METEOROLOGY 年，卷(期)：, “”(3) 分类号：X16 关键词：建筑物下洗效应 CALPUFF模式西安市

篇8：火灾环境下LPG储罐的失效机理研究及其数值模拟

火灾环境下LPG储罐的失效机理研究及其数值模拟

摘要：在对国内外液化气储罐失效的.相关理论基础上,从内部因素(传热行为分析)对火灾环境下液化石油气储罐的失效过程进行探讨,借助ANSYS和ANSYS LS-DYNA软件对其进行数值模拟.作者：王淑玲罗艳李骁骅苟瑞君 WANG Shu-ling LUO Yan LI Xiao-hua GOU Rui-jun 作者单位：中北大学化工与环境学院安全工程系,太原,030051 期刊：工业安全与环保 PKU Journal：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：, 34(2) 分类号：X7 关键词：液化石油气储罐失效数值模拟