油池火作用下鋼管混凝土柱的溫度場分布研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代建筑的不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜多樣化，對建筑材料與結(jié)構(gòu)的要求越來越高，因此鋼管混凝土柱應(yīng)運(yùn)而生，由于其優(yōu)越的性能，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用越來越廣泛。因此，在研究建筑火災(zāi)中，對火災(zāi)作用下的鋼管混凝土柱的熱行為研究具有重大意義。本文的主要研究內(nèi)容是油池火作用下及作用后鋼管混凝土柱的溫度場分布。
　　本文在ISO9705實(shí)驗(yàn)平臺上開展了鋼管混凝土柱溫度場分布的實(shí)驗(yàn)研究工作，分別在開敞空間條件下與標(biāo)準(zhǔn)燃燒室受限空間條件下，以正庚烷為

2、燃料，通過改變油盤尺寸與燃料質(zhì)量來模擬不同的火災(zāi)場景，鋼管混凝土柱受火方式為四面受火，對不同火災(zāi)場景下的鋼管混凝土柱的三維溫度場進(jìn)行分析，研究得到不同工況條件下油池火作用下及作用后鋼管混凝土柱溫度場分布規(guī)律。
　　論文首先以開敞空間，油盤尺寸為60cm×60cm，正庚烷質(zhì)量為10kg的實(shí)驗(yàn)工況HS3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為例，對鋼管混凝土柱橫截面、表面縱向和核心混凝土縱向的溫度分布規(guī)律進(jìn)行了分析。在開敞空間條件下，對不同油池火作用下鋼管混凝土

3、柱溫度場分布的實(shí)驗(yàn)研究，油池火油盤尺寸的大小分別為40cm×40cm、50cm×50cm、60cm×60cm、70cm×70cm、80cm×80cm，燃料質(zhì)量分別為10kg、15kg、20kg，對這幾種實(shí)驗(yàn)工況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，從火災(zāi)動(dòng)力學(xué)因素分析，分別研究熱釋放速率、火場持續(xù)時(shí)間對鋼管混凝土柱溫度場的影響。
　　對開敞空間與受限空間條件下，鋼管混凝土柱溫度場分布的對比研究，分別在開敞空間與受限空間條件下，火場環(huán)境的油池火

4、分別為油盤尺寸40cm×40cm、60cm×60cm、80cm×80cm，燃料質(zhì)量均為10kg，從熱量傳遞方式和受限空間燃燒特點(diǎn)兩個(gè)角度出發(fā)，研究受限空間對熱反饋的促進(jìn)作用與通風(fēng)的抑制作用對鋼管混凝土柱溫度場分布的影響。
　　研究結(jié)果表明，鋼管混凝土柱縱向溫度分布與橫向溫度分布一樣都存在明顯的溫度梯度;鋼管混凝土柱表面溫度變化受火場熱釋放速率影響較大，而內(nèi)部混凝土的溫度變化則主要受火場持續(xù)時(shí)間的影響，混凝土的最大溫差達(dá)到110℃;