真實火災下鋼筋混凝土板溫度場有限元分析

屈 凱

(中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津 300381)

0 引 言

生產生活中，火災的發生頻率高于地震、臺風等，其中建筑火災發生次數最多，損失最大，據統計，建筑火災約占火災總數的80%左右[1]，因此需對建筑結構進行抗火設計，目前通用的是基于耐火極限的設計方法。進行結構的抗火性能設計，一般可采用試驗研究、理論推導和有限元分析三種常用的方法，其中有限元分析由于其方便可靠、適用面廣、省錢省力，而得到了越來越多的應用。

鋼筋混凝土板是建筑結構工程中應用廣泛的一種基本構件，對其進行抗火性能設計時，方法不同于作為主要受力構件的梁柱構件，由于很大一部分鋼筋混凝土板(如中隔板)在火災中僅需滿足隔熱功能的要求，而無需考慮其火災下的承載能力，因此可將混凝土板失去隔熱性作為達到耐火極限的判斷條件，而鋼筋混凝土板的截面溫度分布是進行其抗火性能評定的前提基礎。

以往針對鋼筋混凝土板的抗火性能分析，多是基于標準的ISO 834升(降)溫曲線[2-4]，適用范圍較小，而實際情況下，真實的火災曲線會受房間中燃料數量、通風條件和其他特征的影響，真實火災的升溫速率和持續時間等都可能與標準的升溫曲線存在不同。另一方面，實際火災中存在一些比ISO 834標準曲線更為嚴苛的升溫曲線，如升溫更快，溫度更高的碳氫(HC)曲線。火災下升溫曲線的不同必將導致鋼筋混凝土板火災下溫度場存在差異。……