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1、外文翻译题目名称：火灾作用下钢筋混凝土结构的反应学院名称：建筑工程学院班级：土木学号：学生姓名：指导教师：2012年03月火灾作用下钢筋混凝土结构的反应ZHAOHUIHUANG1,IANW.BURGESS2andROGERJ.PLANK3摘要：在过去的二十年中,对钢框架组合结构在火灾下的性能已经进行了大量而显著的研究。然而对于其它形式的结构并没有得到同样水平的发展。比如在钢筋混凝土结构方面，其设计仍然是基于标准耐火试验这种简单的方法，而这并不一定代表真正建筑物的特性。这使得对钢筋混凝土结构的防火设计非常困难，甚至不可能实现一个安全或适当安全的水平来保证结构的性能。在本
2、文的研究中，就对钢筋混凝土结构在标准火灾中的规律进行了详细分析。本试验选取的建筑物是商业办公楼的代表，是按照欧洲法规2的规定进行设计的。为了研究结构之间低温、高温之间的相互作用，对该建筑物进行了一系列不同程度不同部位的受火分析。很明显，邻近的低温结构表现出了相当大的约束力和连续性，这提高了结构的抗火性能。混凝土板在相对较小的区域内形成了拉应力，在相对大区域内形成压应力。其结果是，混凝土梁在加热过程中，尤其在开始阶段，提高了张力，同时还主要伴随着拉伸加固。因此，对于钢筋混凝土梁，使温度保持在一定范围内是很重要的。研究结果表明结构的最终的倒塌往往是因为柱子的失效，所以在火
3、灾中幸存下来的钢筋混凝土建筑很明显表明，柱子的性能至关重要。1Lecturer,DepartmentofCivil&StructuralEngineering,UniversityofSheffield,Sheffield,S13JD,UK;Email:z.huang@sheffield.ac.uk2Professor,DepartmentofCivil&StructuralEngineering,UniversityofSheffield,Sheffield,S13JD,UK;Email:ian.burgess@sheffield.ac.uk3Professor,S
4、choolofArchitecturalStudies,University关键词：钢筋混凝土结构、耐火试验、约束力、连续性、张力、柱子1.引言结构在火灾的作用下往往表现出的是耐火的性能，这可以通过规定的标准时间—温度曲线表现出来。在结构设计中，极限状态可以定义为结构倒塌或整体失效（允许火灾蔓延的发生）,但是更通常定义为挠度极限。当前的设计规范1,2已经朝着全性能化设计理念发展，设计师在防火性能设计时可以按照这一规定作为一个基本极限状态来进行，并应考虑到：•由于局部保护而造成的非均匀加热，可能是框架结构固有的或专门的应用。•由于火极限状态这样的偶然条件相对不大可能发生
5、，使得结构的部分安全系数比较低。•材料在高温下实际的应力应变特性。这些规范的主要局限是它们的方法基于被测试的是行为独立的简支梁,通常根据ISO834标准的时间—温度曲线3。然而实际建筑物结构是由构件形成一个连续整体，建筑火灾经常发生在局部，周围低温区域受火灾影响的结构明显受到限制。这些结构构件的真正性质就可以表明截然不同的标准火灾试验。于1995–96期间在卡丁顿BRE的火灾研究实验室4进行了6次大型的全面综合建筑物火灾试验。这些测试明确表示，在真正的多层建筑物中的未受保护的钢构件比独立的构件有更显著的防火性能。这毫无疑问是由于受热构件在防火区间的互动引起的，包括混凝
6、土楼板(包括加热、没有加热的)和相邻的复合框架结构。虽然这种相互作用被设计师用于指定防火策略，作为一个完整的极限状态设计的一部分,但因为极高的成本不能实际基于测试。因此软件模型变得越来越重要,被发展用于结构在火灾条件下具有足够的预测精度。大量的研究人员已经研究出了数值模拟的方法来研究钢筋混凝土结构在火灾情况的性质。Ellingwood、Lin5，黄和Platten6开发的平面建模软件被用于研究钢筋混凝土构件在火作用的表现，另外Lie和Celikkod7开发的一个简单模型用来分析高温下钢筋混凝土框架柱的性质。在这种大型通用有限元代码中数值模拟的研究通常是尝试，但材料降解
7、性质往往是简化，另外有限元公式常常不适合有效的建立并具体分析综合建筑物受到火灾时的情况。在过去的十年里，谢菲尔德大学开发的有限元程序Vulcan8，这个三维结构模型用来研究复合钢架结构的建筑发生火灾时的情况。该项目是一个非线性分层杆系有限元程序，能预测混凝土板结构受火的反应9,10。另外一个更强的可分析梁柱构件和一般的截面的三维3结点模型被研制开发出来，可以适用钢筋混凝土框架在火灾分析11。这些研究成果提供了强有力的工具进行钢筋混凝土结构发生火灾时的三维分析。在这项研究中一个通用的37.5mx37.5m标准钢筋混凝土结构包括四层楼曾被考虑过，与现实一
