火灾下部分包覆钢-混凝土组合构件升温数值模拟分析

吴昊宇; 吴培红; 谢丰蔚; 林雪娇; 蒋首超; 刘政君

doi:10.13969/j.jzgjgjz.20230316001

建筑钢结构进展 ›› 2025, Vol. 27 ›› Issue (01) : 38 -50. DOI: 10.13969/j.jzgjgjz.20230316001

火灾下部分包覆钢-混凝土组合构件升温数值模拟分析

吴昊宇, 吴培红, 谢丰蔚, 林雪娇, 蒋首超, 刘政君

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摘要

为研究部分包覆钢-混凝土组合（steel-concrete partially encased composite,PEC）构件火灾下的传热性能，首先采用PEC构件标准火灾试验验证了二维有限元模型，然后对火灾下带有防火保护的PEC构件的升温过程及主要影响参数进行研究分析。研究表明，不同防火保护条件下，PEC构件H型钢腹板最高点温度均位于翼缘与腹板交点处，PEC构件截面温度最高点位置均位于翼缘端部。H型钢截面形状系数、翼缘厚度、腹板厚度以及H型钢高度、宽度等参数对PEC构件升温均有影响，其中影响较大的是翼缘厚度与H型钢宽度。通过将H型钢标准规格截面进行分组模拟，计算PEC构件在标准升温条件下所需防火层厚度，给出不同防火保护措施及不同耐火极限下，PEC构件防火层建议厚度设计值。