火灾引发超高层建筑非连续倒塌模拟研究

摘要：

为了解超高层建筑发生火灾后变形特征及失稳后的非连续坍塌过程,掌握引起变形和坍塌的原因,将三维颗粒流软件(PFC3D)作为模拟平台,设置核心筒-框架结构的超高层建筑火灾区域,并模拟坍塌过程.在考虑钢筋和混凝土共同作用结果的基础上,提出火灾区域中构件属性设置方法及模拟步骤.分析得到造成建筑结构摆动的3种原因,一是火区位置不同导致上部结构对火区的压力不同,二是火区位置不同导致结构受到的约束不同,三是受热膨胀性使构件产生不同程度变形.结果表明:燃烧温度为500℃,3h后建筑发生摆动,表现出对火区位置和燃烧时间敏感的特征.1 000℃下1h内,建筑物首先发生破坏的是梁构件,然后是承重柱.即建筑一旦进入结构破坏阶段,坍塌将是迅速且不可逆的.

关键词：超高层建筑、火灾、非连续性坍塌、三维颗粒流(PFC3D)、燃烧温度

所属期刊栏目：25

分类号：X932;TU352.2(安全工程)

资助基金：国家自然科学基金资助50978131;国家自然科学青年基金资助50804020.

在线出版日期：2015-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：53-59