实际火灾下膨胀型防火涂料保护钢柱的可靠度研究PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 课题背景 1

1.2 目标及创新点 2

1.3 论文章节安排 3

第2章 火灾模拟 5

2.1 引言 5

2.2 单区域室内火灾模型 6

2.2.1 热平衡方程 6

2.2.2 热释放速率HRR 6

2.2.3 对流损失热？o,c 8

2.2.4 开口辐射损失（？o,r） 9

2.2.5 房间壁面热损失（？w） 9

2.2.6 室内气体吸收热（？g） 10

2.3 “轰燃”后火灾温度-时间曲线 11

2.3.1 标准火灾升温曲线 11

2.3.2 “瑞典”曲线 11

2.3.3 Lie升温公式 11

2.3.4 EC1参数火灾曲线 12

2.4 等效火灾强度 14

2.4.1 综述 14

2.4.2 EC1关系式 15

2.5 有限元模拟 15

2.5.1 数值工具 15

2.5.2 基本单元 16

2.5.3 有限元模型 16

2.5.4 各种方法结果对比 17

2.6 本章小结 18

第3章 实际火灾下的钢构件温度 19

3.1 引言 19

3.2 一维传热模型 19

3.3 现有公式 21

3.3.1 CECS200公式 21

3.3.2 Pettersson公式 22

3.3.3 EC3公式 22

3.3.4 ECCS公式 22

3.3.5 Silva公式 23

3.4 现有公式的缺点与不足 23

3.5 提出的简单方法 23

3.5.1 方法 23

3.5.2 与程序OZone V2比较 24

3.5.3 与有限元比较 29

3.5.4 与实验数据比较 31

3.5.5 误差因子 32

3.6 本章小结 34

第4章 火灾下膨胀型防火涂料的热工参数 35

4.1 引言 35

4.2 膨胀型涂料的理论模型 36

4.2.1 膨胀过程 36

4.2.2 碳层的导热率 37

4.3 膨胀型防火涂料的等效热阻 37

4.3.1 等效热阻概念 37

4.3.2 等效常数热阻 38

4.4 试验验证 38

4.4.1 小尺寸试验验证 38

4.4.2 钢构件试验验证 43

4.4.3 等效常数热阻及计算的钢材温度 43

4.5 本章小结 47

第5章 钢柱在火灾下的性能 49

5.1 引言 49

5.2 热作用下钢柱基本力学性能 50

5.3 设计方法 52

5.3.1 失效准则 52

5.3.2 无约束钢柱 54

5.3.3 约束钢柱 55

5.3.4 有限元模型 55

5.4 试验数据 56

5.4.1 无约束钢柱的失稳温度 56

5.4.2 约束钢柱的失稳温度 57

5.4.3 约束钢柱的临界温度 57

5.5 计算结果与试验结果 58

5.5.1 无约束钢柱的失稳温度结果 58

5.5.2 约束钢柱的失稳温度结果 58

5.5.3 约束钢柱的临界温度结果 62

5.5.4 结果讨论 62

5.6 误差因子 66

5.7 本章小结 67

第6章 可靠度分析 79

6.1 引言 79

6.2 确定性方法 79

6.3 概率方法 79

6.3.1 参数的不确定性 79

6.3.2 模型不确定性或误差因子 80

6.4 可靠度理论及分析方法 81

6.5 可靠度计算 85

6.5.1 功能函数 85

6.5.2 考察的工况 85

6.5.3 蒙特卡罗模拟 86

6.5.4 结果 86

6.6 本章小结 89

第7章 基于可靠度降低确定膨胀型防火涂料的使用年限 105

7.1 引言 105

7.2 火灾发生概率 105

7.3 “轰燃”发生概率 106

7.4 结构在使用过程中因火灾破坏的概率 106

7.5 膨胀型防火涂料使用年限的确定 107

7.6 例子 107

7.7 本章小结 108

第8章 结论与建议 109

8.1 本人主要工作 109

8.2 总结与结论 109

8.3 进一步研究建议 111

8.3.1 试验研究 111

8.3.2 可靠度分析 112

参考文献 113

附录A 传热学基本理论 121

A.1 热传导 121

A.2 热对流 124

A.3 热辐射 125

附录B 高温下的材料特性 131

B.1 普通结构钢的热工参数 131

B.1.1 热膨胀系数 131

B.1.2 比热 131

B.1.3 热传导系数 132

B.2 高温下普通结构钢的力学性能 132

B.2.1 弹性模量和屈服强度 132

B.2.2 应力应变关系 133

附录C 修改后的单区域模型的ANSYS命令流 137

附录D 蒙特卡罗模拟的Matlab命令流 147

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 151