摘要：本文運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)兩層單跨鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行火災(zāi)模擬分析，分別考慮著火位置、初始荷載水平、梁柱線(xiàn)剛度比等因素對(duì)火災(zāi)下鋼框架結(jié)構(gòu)整體性能以及抗連續(xù)性倒塌能力的影響。結(jié)果表明，鋼結(jié)構(gòu)受火層從上層移至下層，梁跨中相對(duì)位移增大，耐火時(shí)間縮短，結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化更為顯著，整體性能和抗倒塌能力變差;增加初始荷載值，梁跨中相對(duì)位移增加，耐火時(shí)長(zhǎng)縮短，結(jié)構(gòu)內(nèi)力明顯增大，結(jié)構(gòu)的抗火能力和抗倒塌能力變?nèi)?減小梁柱線(xiàn)剛度比，耐火時(shí)長(zhǎng)大大增加，梁內(nèi)力變化幅度變小，可提高鋼結(jié)構(gòu)的整體性能和抗倒塌能力。

　　關(guān)鍵詞：ANSYS;有限元;鋼框架;火災(zāi);抗倒塌能力

　　1 引言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)于其它材料結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)勢(shì)，但是，鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能極差，其材料特性隨著溫度的升高而迅速降低。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)部能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速升溫至幾百度甚至上千度。隨著火災(zāi)溫度升高和損傷的累積，鋼結(jié)構(gòu)的材料性能逐漸劣化，結(jié)構(gòu)內(nèi)部逐漸產(chǎn)生大變形和內(nèi)力重分布，大大削弱了結(jié)構(gòu)的整體性能，使鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重的破壞，甚至過(guò)早的整體倒塌，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，研究框架結(jié)構(gòu)的整體抗火性能和抗連續(xù)倒塌能力十分必要。

　　目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了大量的結(jié)構(gòu)高溫試驗(yàn)，抗火理論也較為完善，但較多的是對(duì)單個(gè)的梁、柱構(gòu)件進(jìn)行研究分析，對(duì)整體框架的研究較少;火災(zāi)試驗(yàn)費(fèi)用較高，試驗(yàn)過(guò)程難以控制，不能全面考慮某單一變量對(duì)框架結(jié)構(gòu)的影響，而進(jìn)行數(shù)值模擬分析對(duì)計(jì)算機(jī)性能要求高，往往需要很長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間。

　　本文以一單跨雙層平面鋼框架結(jié)構(gòu)為例，利用ANSYS軟件的熱力耦合功能分析了著火位置、初始荷載水平、梁柱線(xiàn)剛度比等因素對(duì)火災(zāi)下鋼框架結(jié)構(gòu)的整體性能及抗連續(xù)性倒塌能力的影響。分析結(jié)果可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出合理的耐火保護(hù)措施，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的抗火設(shè)計(jì)目的。

　　2 有限元模型的建立

　　

圖1 兩層單跨鋼框架結(jié)構(gòu)模型

　　本文所選取的1跨2層平面鋼框架結(jié)構(gòu)模型如圖1所示，跨長(zhǎng)6m，層高3m，梁柱尺寸分別為H400×150×8×10和H300×300×10×16。左右端固定，梁上有均布荷載，鋼框架結(jié)構(gòu)三維模型見(jiàn)圖1。鋼材的密度取為7850Kg/m3;鋼材的導(dǎo)熱性、比熱采用EUROCODE3規(guī)范所規(guī)定的數(shù)值，鋼材熱工性能見(jiàn)表1、表2。鋼材的熱膨脹系數(shù)αs=l.4×10-5，常溫下的屈服應(yīng)力ƒy=235×106N/m2;圖2為鋼材隨溫度變化的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)，圖中共給出10個(gè)參考溫度，每個(gè)溫度時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變由3個(gè)點(diǎn)描述。

　　表1 鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)取值

 

溫度/℃	20	100	900	1000
導(dǎo)熱系數(shù)/W/(m×℃)	53.334	50.67	27.36	27.36

　　表2 鋼材的比熱取值

 

溫度℃	20	100	200	300	400	500	600
比熱J/(kg×℃)	439.8	487.62	529.76	564.74	605.88	666.5	759.92
溫度℃	720	735	800	900	1000	1100	1200
比熱J/(kg×℃)	1388	5000	832.42	650	650	650	650

  

圖2 鋼材隨溫度變化的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)

    

 圖3 ISO-834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線(xiàn)

　　假定該梁所在空間溫度按ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火模型上升，定義標(biāo)準(zhǔn)火升溫曲線(xiàn)函數(shù)：T=20+345log10(8t+1)，式中：T為溫度，t為時(shí)間。溫度曲線(xiàn)如圖3所示。假定梁和柱的構(gòu)造形式如圖所示柱的腹部有磚墻，因此，僅朝受火單元的翼緣受到熱作用。梁上部托混凝土樓板，因此，除上翼緣上表面外的所有表面均受到熱作用，如圖4中虛線(xiàn)所示為受熱邊界。熱量以對(duì)流和輻射的形式從熱空氣傳遞到結(jié)構(gòu)表面，又以傳導(dǎo)的形式在結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播。

　

　(a)梁                                  (b)柱

　　圖4 梁、柱受火形式

　　3 計(jì)算結(jié)果分析

　　3.1 受火位置分析

　　(1)變形分析

　　本模型建立的雙層單跨鋼框架結(jié)構(gòu)，在樓層受到相同的均布荷載下，分析討論受火部位這項(xiàng)因素對(duì)鋼框架整體結(jié)構(gòu)安全性以及抗倒塌能力的影響。本文梁采用三面受火，柱采用一面受火，進(jìn)行分析，建立的模型如圖5鋼框架下層受火模型和圖6鋼框架上層受火模型。

 

圖5 鋼框架下層受火模型             圖6 鋼框架上層受火模型

　　在溫度的作用下，鋼材會(huì)出現(xiàn)不同程度的膨脹現(xiàn)象，梁和柱都有不同程度的拉伸，隨著溫度的升高，梁的相對(duì)位移也隨之增加，但是柱子的軸向伸長(zhǎng)更大，造成梁的絕對(duì)位移小于常溫值(如圖7、圖8)，這樣不能直觀的反應(yīng)受火梁和非受火梁跨中位移的差別。因此，本文分別對(duì)非受火層、受火層的梁跨中相對(duì)位移和柱端水平位移進(jìn)行對(duì)比分析(圖9～圖12)。

圖7 下層鋼框架受火某時(shí)刻變形圖      圖8 上層鋼框架受火某時(shí)刻變形圖

　　圖9 非受火梁跨中相對(duì)位移         圖10 非受火柱端水平位移

　　圖11 受火梁跨中相對(duì)位移          圖12 受火柱端水平位移

　　從對(duì)非受火層的影響來(lái)看，火災(zāi)發(fā)生后，只要火災(zāi)沒(méi)有蔓延至非受火層，對(duì)非受火層的位移影響非常小。但是，發(fā)生火災(zāi)的位置不同，影響的程度也有差別。從圖9可以看出，下層受火時(shí)二層非受火結(jié)構(gòu)的跨中位移(由10.77mm增加至18.97mm)明顯大于上層受火時(shí)一層非受火結(jié)構(gòu)的跨中位移(由8.897mm增長(zhǎng)至13.923mm)。

　　從對(duì)受火層的影響來(lái)說(shuō)，梁的跨中相對(duì)位移也有先增大后減小再增大的趨勢(shì)。火災(zāi)發(fā)生初期，高溫對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度和彈性模量的影響不大，鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能下降不明顯，比較小，結(jié)構(gòu)受荷載作用產(chǎn)生一定的位移，但隨著溫度增加，高溫對(duì)鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能影響逐漸增大，柱子兩側(cè)受熱不均勻，向外側(cè)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角，導(dǎo)致梁跨中位移有了一定的減小，后期在高溫影響下，鋼材的承載能力急劇降低，使梁跨中相對(duì)位移不斷增大。與此同時(shí)，受火位置的不同對(duì)受火梁影響程度也不同，同一時(shí)刻，下層受火梁的跨中相對(duì)位移(例如660s時(shí)，位移10.3mm)明顯大于上層受火梁的跨中相對(duì)位移值(4.13mm)，溫度場(chǎng)分布影響了框架接結(jié)構(gòu)梁柱的承載能力，受火樓層越靠近底層，該鋼框架梁柱除了高溫對(duì)力學(xué)性能的削弱，還受到上部結(jié)構(gòu)荷載的總和作用，受火樓層相對(duì)靠上，受到上部結(jié)構(gòu)的荷載作用相對(duì)較小，且受火層下部結(jié)構(gòu)基本不受火災(zāi)影響，承載能力基本沒(méi)有降低，還和常溫下一樣。下層柱由于受到的約束相對(duì)較多，產(chǎn)生的水平位移相對(duì)小一點(diǎn)。

　　在火災(zāi)作用下，鋼框架結(jié)構(gòu)整體是否達(dá)到承載力極限狀態(tài)尚未形成統(tǒng)一的判別標(biāo)準(zhǔn)。在參閱相關(guān)文獻(xiàn)[9、10]的基礎(chǔ)上最終確定3條承載力極限狀態(tài)判別標(biāo)準(zhǔn)：一是柱失穩(wěn);二是梁的跨中相對(duì)位移超過(guò)跨度的1/30;三是任意一點(diǎn)位移的增加速度超過(guò)2.5mm/min。以上一種或幾種情況同時(shí)出現(xiàn)，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)破壞。

　　通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)梁、柱的變形過(guò)程分析可知，當(dāng)結(jié)構(gòu)下層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在1min-12min之間，梁、柱變形很小，結(jié)構(gòu)沒(méi)有破壞，從第12min開(kāi)始，梁、柱變形突變，變形增加速度超過(guò)2.5mm/min，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體破壞，所以結(jié)構(gòu)下層受火時(shí)的耐火極限為12min。當(dāng)結(jié)構(gòu)上層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在第18min開(kāi)始，梁、柱變形增加速度超過(guò)2.5mm/min，所以結(jié)構(gòu)下層受火時(shí)的耐火極限為18min。

　　從結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間來(lái)看，下層受火的耐火時(shí)間明顯低于上層受火的耐火時(shí)間，下層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在12min時(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，而上層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，結(jié)構(gòu)在18min時(shí)發(fā)生破壞。

　　(2)內(nèi)力分析

　　鋼框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜的超靜定結(jié)構(gòu)，分析受火鋼框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)對(duì)它進(jìn)行受力分析。隨著結(jié)構(gòu)受火，會(huì)進(jìn)行內(nèi)力重分布，鋼框架在不同時(shí)刻的應(yīng)力分布規(guī)律基本類(lèi)似，選取時(shí)間為360s和720s時(shí)的應(yīng)力分布，如圖13所示。

　　(a)下層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布     (b)上層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布

　　(c)下層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布     (d)上層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布

　　圖13 下層和上層受火的鋼框架應(yīng)力分布圖

　　從上圖可知，由于鋼框架結(jié)構(gòu)的梁是三面受火，柱是單面受火，導(dǎo)致柱內(nèi)側(cè)溫度高于柱外側(cè)溫度，形成不均勻的溫度場(chǎng)，產(chǎn)生了不同程度的溫度變形，從而材料出現(xiàn)不同程度的劣化，鋼框架結(jié)構(gòu)則發(fā)生了復(fù)雜的內(nèi)力重分布。梁柱節(jié)點(diǎn)和柱腳等部位顯示出較大的應(yīng)力值，且應(yīng)力較大值首先保持不變，然后漸漸減小。究其原因是火災(zāi)剛剛開(kāi)始時(shí)溫度不高，對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響較小，對(duì)最大應(yīng)力值的影響也較小;隨著溫度繼續(xù)升高鋼結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度和彈性模量受到顯著影響，鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能出現(xiàn)明顯下降，其最大應(yīng)力值也逐漸變小。

　　鋼框架結(jié)構(gòu)在受火層發(fā)生劇烈的內(nèi)力重分布，以及材料劣化膨脹等力學(xué)作用，也會(huì)影響非受火層的應(yīng)力分布。下層受火時(shí)，上梁跨中應(yīng)力最大值達(dá)到217.587MPa;上層受火時(shí)，下梁跨中應(yīng)力最大值達(dá)到136.926MPa，這也解釋了下層受火對(duì)非受火層產(chǎn)生的跨中位移大于上層受火的跨中位移值。

　　綜上可知，火災(zāi)發(fā)生的位置越靠建筑物下層，同一時(shí)刻產(chǎn)生的變形也越大，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力重分布也越顯著，耐火時(shí)間也越短，抗連續(xù)性倒塌的能力也越弱。

　　3.2 初始荷載水平分析

　　本文所指的初始荷載是鋼框架結(jié)構(gòu)未受到火災(zāi)作用下所受到的荷載作用，初始荷載水平不一樣，對(duì)結(jié)構(gòu)的高溫性能也會(huì)有一定的影響。通過(guò)把初始荷載分別設(shè)置為梁上受均布荷載40kN/m和50kN/m進(jìn)行高溫性能對(duì)比分析。

　　(1)變形分析

　　得到的梁跨中相對(duì)位移圖和柱端水平位移圖見(jiàn)圖14～圖17。

　　圖14 下層受火梁跨中相對(duì)位移值       圖15 下層受火柱端部水平位移值

　　圖16 上層受火梁跨中相對(duì)位移值 圖17 上層受火柱端部水平位移值

　　從對(duì)非受火層的影響來(lái)看，初始荷載水平對(duì)梁跨中相對(duì)位移的影響主要發(fā)生在火災(zāi)前，火災(zāi)發(fā)生之后，走勢(shì)差不多。只是鋼框架結(jié)構(gòu)下層受火時(shí)明顯一些，這也從另一角度說(shuō)明了受火位置越靠下，對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的影響越大。

　　從對(duì)受火層的影響來(lái)看，初始荷載水平對(duì)梁跨中相對(duì)位移影響就比較明顯了，初始荷載值大的梁跨中相對(duì)位移明顯大于初始荷載值小的，鋼框架結(jié)構(gòu)下層受火時(shí)，發(fā)生火災(zāi)18min后，初始荷載值為50KN/m的位移值為72.431mm，而初始荷載值為40kN/m的位移值僅31.356mm(圖14);鋼框架結(jié)構(gòu)上層受火時(shí)，發(fā)生火滅19min后，初始荷載值為50KN/m的位移值為91.244mm，初始荷載值為40KN/m的位移值僅8.909mm(圖16)，此時(shí)，已經(jīng)相差82.335mm。

　　從結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間來(lái)看，下層鋼框架結(jié)構(gòu)受火的破壞時(shí)刻能夠較為明顯的看出：初始荷載值越大，鋼框架結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間越短。初始荷載值大的鋼框架結(jié)構(gòu)破壞時(shí)刻為10min，而初始荷載值小的鋼框架結(jié)構(gòu)破壞時(shí)刻為12min，明顯的提前破壞2min，因此，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)該盡量減少一些不必要的荷載。

　　(2)內(nèi)力分析

　　由圖18可以看出(括號(hào)數(shù)字表示結(jié)構(gòu)的初始荷載值)，在火災(zāi)發(fā)生過(guò)程中，初始荷載水平大小對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力有很大影響?；饻绨l(fā)生后，鋼框架結(jié)構(gòu)相對(duì)要安全的話(huà)，承受的應(yīng)力值就應(yīng)該盡量的小，這樣受高溫影響的材料才會(huì)有足夠的承載能力去承擔(dān)鋼結(jié)構(gòu)的各種荷載。若初始荷載值相對(duì)較小，火災(zāi)發(fā)生后產(chǎn)生的應(yīng)力也會(huì)較小，同一時(shí)刻，相對(duì)安全很多，因此，應(yīng)當(dāng)盡量減少一些不必要的初始荷載。

　　(a)下層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(40KN/m)   (b)下層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(50KN/m)

　　(c)下層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(40KN/m)   (d)下層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(50KN/m)

　　(e)上層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(40KN/m)   (f)上層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(50KN/m)

　　(g)上層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(40KN/m)   (h)上層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(50KN/m)

　　圖18 初始荷載不同的受火鋼框架應(yīng)力分布圖

　　綜上所述，初始荷載水平的大小影響鋼框架結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間，建筑物應(yīng)該盡量減少不必要的荷載作用，有助于提高鋼框架結(jié)構(gòu)抗倒塌能力。

　　3.3 梁柱線(xiàn)剛度比分析

　　梁和柱的線(xiàn)剛度比就是根據(jù)梁柱在彈性階段剛度之間的比值，它受截面形式、截面尺寸、長(zhǎng)度(或高度)等因素影響，也可以說(shuō)，梁柱線(xiàn)剛度比是一個(gè)比較大的綜合因素，它綜合考慮了梁柱的各項(xiàng)力學(xué)性能以及相互之間的關(guān)系。結(jié)構(gòu)梁柱線(xiàn)剛度具體情況見(jiàn)表3。

　　表3 鋼框架結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)

 

編號(hào)	梁跨度L/mm	柱高度H/mm	梁截面mm×mm	柱截面mm×mm	梁柱線(xiàn)剛度比
A	6	3	H400×150×8×10	H300×300×10×16	0.134
B	6	3	H400×150×8×10	H300×150×6×8	1.203

　　(1)變形分析

　　在這兩種情況下得到梁跨中相對(duì)位移和柱端水平位移見(jiàn)圖19～圖22。

　　圖19 下層受火梁跨中相對(duì)位移值 圖20 下層受火柱端部水平位移值

　　圖21 上層受火梁跨中相對(duì)位移值 圖22 上層受火柱端部水平位移值

　　由圖19、圖21可知，從對(duì)非受火層的影響來(lái)看，梁柱線(xiàn)剛度比對(duì)梁跨中相對(duì)位移的影響主要發(fā)生在火災(zāi)前，火災(zāi)發(fā)生之后，走勢(shì)差不多。只是鋼框架結(jié)構(gòu)下層受火時(shí)明顯一些，這也說(shuō)明了受火位置越靠下，對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的影響越大。

　　由圖19～圖22可得，梁柱線(xiàn)剛度比對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)下層受火和上層受火影響有差異。鋼框架結(jié)構(gòu)下層受火，下層梁受到的約束較多，剛度比較小的梁抗彎能力較差，產(chǎn)生的跨中位移較大;鋼框架結(jié)構(gòu)上層受火，受到的約束較小，剛度比較小的梁抗彎能力較弱，按照常理來(lái)說(shuō)應(yīng)該和下層受火一樣，會(huì)產(chǎn)生較大的跨中位移，而從圖21看出，跨中產(chǎn)生的相對(duì)位移值反而先變小了，在溫度和內(nèi)力的綜合因素下導(dǎo)致了在11min時(shí)，剛度比0.134的相對(duì)位移僅4.13mm，而剛度比1.203的相對(duì)位移為12.962mm。

　　從結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間來(lái)看，下層鋼框架結(jié)構(gòu)受火的破壞時(shí)刻能夠較為明顯的看出：梁柱線(xiàn)剛度比越大的，鋼框架結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間越短。梁柱線(xiàn)剛度比為1.203的鋼框架結(jié)構(gòu)耐火時(shí)間為11min，而梁柱剛度比為0.134的鋼框架結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間為18min。

　　(2)內(nèi)力分析

　　圖23為下層受火和上層受火不同梁柱線(xiàn)剛度比的內(nèi)力對(duì)比圖。

　　(a)下層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(0.134)(b)下層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(1.203)

　　(c)下層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(0.134)(d) 下層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(1.203)

　　(e)上層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(0.134)(f)上層受火鋼框架在360s時(shí)的應(yīng)力分布(1.203)

　　(g)上層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(0.134)(h)上層受火鋼框架在720s時(shí)的應(yīng)力分布(1.203)

　　圖23 剛度比不同的受火鋼框架應(yīng)力分布圖

　　通過(guò)觀察圖23中梁跨中內(nèi)力發(fā)現(xiàn)，梁柱線(xiàn)剛度比大的鋼框架結(jié)構(gòu)跨中內(nèi)力都比梁柱線(xiàn)剛度比小的跨中內(nèi)力大，隨著火災(zāi)時(shí)間的增加，溫度的升高，梁柱力學(xué)性能的下降，承載能力降低，而結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力越大也就越危險(xiǎn)，由此可知，選用梁柱線(xiàn)剛度比較小的鋼框架結(jié)構(gòu)(強(qiáng)柱弱梁型)有助于鋼框架結(jié)構(gòu)整體抗火能力。

　　綜上所述，梁柱線(xiàn)剛度比對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的影響較大，選擇梁柱線(xiàn)剛度比小的鋼結(jié)構(gòu)可以提高結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間，有助于提高鋼結(jié)構(gòu)的抗火性能和抗倒塌能力。

　　4 結(jié)論

　　本文通過(guò)數(shù)值模擬分析各類(lèi)參數(shù)對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)整體性能以及抗倒塌能力的影響，獲得了各因素下的梁柱變形特征及力學(xué)性能變化規(guī)律：

　　(1)受火層從上層移至下層，梁跨中相對(duì)位移增大，耐火時(shí)長(zhǎng)將從原來(lái)的18min減少至12min，結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化更為顯著，鋼框架結(jié)構(gòu)的整體性能和抗倒塌能力變差;

　　(2)初始荷載水平由40kN/m增加至50kN/m，梁跨中相對(duì)位移增加，耐火時(shí)長(zhǎng)由原來(lái)的12min縮短至10min，結(jié)構(gòu)內(nèi)力明顯增大，鋼結(jié)構(gòu)的抗火能力和抗倒塌能力變?nèi)?

　　(3)梁柱線(xiàn)剛度比由1.203變?yōu)?.134，即由強(qiáng)梁弱柱變?yōu)閺?qiáng)柱弱梁，耐火時(shí)長(zhǎng)大大增加，梁內(nèi)力變化幅度減小，鋼結(jié)構(gòu)的整體性能和抗倒塌能力得到提高。

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