事故分析论文02851

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1、浅谈钢结构事故分析与处理——钢结构防火与节点设计摘要:随着国民经济和科学技术的发展，钢结构的应用范围日趋广泛。 大量的工程实践证明，钢结构工程具有强度高、重量轻、结构抗震性能好、施工快、建筑造型美观等诸多优点。由于其应用及结构形式发展较快，同时也带来一些新问题。 [关键词]钢结构节点设计火灾消防人类社会发展至今，科学技术作为第一生产力已日益显示出其重要性。钢结构作为一种传统的建筑结构产业，近年来在我国得到了广泛的发展。钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的

2、结构。如：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这和钢结构自身的特点如材料强度高、自重轻、塑性及韧性好、抗震性能好、工业装配化程度高、造型美观、综合经济效益优以及符合绿色建筑等众多优点相一致。但是，随着科技的进步，人们对事物认识的全面深入，钢结构的一般缺陷也越来越显著。纵观钢结构的发展历程，我们也看到世界范围内的钢结构事故频繁发生，给人类造成了巨大的损失，但同时也得到了诸多的经验教训。随着人们对钢结构认识的深入，发现其诸多缺陷在设计、施工和使用中都是可以补救或避免的，因此，钢结构事故的发生越来越取决于人为

3、因素，即事故的发生多是由于在设计、施工、使用过程中很多人为的错误积累重复而综合引起的。为避免事故的发生，在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以做出精确理性分析或规范还未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力

4、分析输出数据可靠与否的主要依据。但是，目前在钢结构的设计中存在着两个重要但又是很难解决的问题，一是连接节点的形式和处理问题，二是钢结构的防火问题，现已倍受人们的关注。1、节点设计连接节点的设计是钢结构设计中的重要内容之一。在结构分析前就应该对节点的形式有充分地思考与确定。常常出现的一种情况是——最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这种情况必须避免。按照传力特性的不同，节点分刚接，铰接和半刚接。常用的设计参考书都有很多值得推荐的节点做法及计算公式。连接节点有等强设计和实际受力设计这两种常用的方法。连接的不同对结构影响甚

5、大，有些连接根据经验或计算不好辨别是刚接还是铰接。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大的转动，不符合结构分析中的假定，会导致实际工程变形大于计算数据等不利结果。节点是刚接还是铰接会影响计算模型的确定进而影响计算的内力值。2、钢结构火灾消防耐火极限是扑救建筑火灾的重要指标。长久以来，在灭火作战中并未对范雏澄院士提出的“释热速率”引起足够的重视并开展应有的研究。不同的物质会以怎样的方式燃烧，在固定的时间里能产生多少热量，并对建筑造成什么危害等等诸如此类的问题，往往被遗忘和冷落。时代在发展，科技在进步，我们对火灾的研究不能

6、只停留在燃烧三要素、灭火的四种基本方法上，而应重视和加强火灾的基础研究工作，特别是燃烧过程的基本理论方面的研究，把重点放在燃烧动力学、火焰辐射和燃烧产物的热化、物质的可燃性及火灾传播等方面，更进一步掌握火灾过程的本质和科学规律，并把这些研究成果迅速转化为消防战斗力。只有这样，我们才能更好去应对火灾，消灭火灾。起其它结构相比，钢结构发生火灾是更危险的事故。因为钢材的力学性能对温度变化很敏感。温度升高时，钢材的各项指标如屈服强度、抗拉强度、弹性模量等的总趋势是降低的。特别是在300℃以上时，钢材产生徐变，当温度继续上升到400℃以上时，

7、其性能指标更是明显降低而趋于零。我们要认识到：任何结构都经不起“火炼”，如果结构构件受到火灾侵害，强度降低或丧失了承载能力，房屋倒塌就在所难免。钢材受火后会软化，钢结构在火灾中失效表现为瞬间倒塌。受火后房屋结构倒塌基本都无预兆，类似于脆性破坏，很难判断倒塌时间。常见的建筑火灾中，人员伤亡多是由于烟气中毒窒息所致，财产损失也限于室内物品毁坏等。房屋结构在火灾中会受到不同程度的损伤，产生局部损坏或塌陷，但很少发生整体房屋倒塌现象。这是因为，一般房屋满足《建筑防火规范》要求，结构构件本身具有一定的抗火能力，或采取了一定的防火保护措施，一旦

8、发生火灾，在其有效的耐火时间内火灾得到了控制和扑灭。但若未能及时灭火，结构构件受到火灾的进一步侵害，强度降低或丧失了承载能力，房屋倒塌就在所难免了。衡州大厦正是由于结构受火灾时间过长，底层结构丧失承载力而导致结构整体破坏的。《建筑防火