建筑防火设计FireScienceandTechnology,August2023,Vol.42,No.8火灾下复式钢管混凝土柱温度场研究张琳1,左帅2,王卫华2（1.福州市消防救援支队，福建福州350001；2.华侨大学土木工程学院，福建厦门361021）摘要：为了研究外方内圆复式钢管混凝土柱火灾升降温全过程的温度场变化，采用ABAQUS有限元软件建立了复式钢管混凝土柱的升降温火灾全过程温度场模型。结果表明：内配圆钢管可以降低火灾发生后内部混凝土的温度，提高钢管混凝土柱的耐火性能，内置钢管的最高温度远低于外钢管；喷涂防火涂料和增加截面尺寸均会大幅降低核心区混凝土的历史最高温度，但不影响外钢管的历史最高温度。关键词：复式钢管混凝土；耐火性能；有限元分析；温度场中图分类号：X913.4；TU398.9文献标志码：A文章编号：1009-0029（2023）08-1084-06高层建筑多处于城市中心，且楼层较高，尤其是超高层建筑发生火灾后，火灾蔓延途径多、扩散速率快，导致救援和灭火难度大，火灾往往很难及时扑灭。“9·11”事件的最终调查报告指出［1］，火灾的持续蔓延是导致世贸大楼倒塌的真正原因，不仅是由于飞机撞击。火灾时，缺少防护的钢结构作为主体结构的超高层建筑，短时间内就可能发生整体坍塌。钢管混凝土结构因抗火能力优于钢结构，自质量比混凝土结构轻，在高层、超高层建筑中的应用越来越广泛。杨有福等［2］认为钢管混凝土柱的耐火性能优于钢柱，在利用钢管混凝土结构进行抗火设计时，只需要适量的防火保护。NEUENSCHWANDERM等［3］对内配实心钢柱的复合圆钢管混凝土柱进行了火灾下的有限元分析，发现夹层内的混凝土具有良好的吸热作用，可以有效减缓核心区钢柱的升温速率。吴波等［4］进行了内置高强角钢的方钢管再生混凝土柱耐火性能试验，发现在总用钢量基本不变的情况下，通过适当减薄钢管并在管内设置高强角钢且二者之间预留一定距离，可使方钢管再生块体混凝土柱的耐火极限提高200%以上。毛文婧等［5］对内配型钢的钢管混凝土柱进行火灾全过程有限元分析，发现升温时间对剩余承载力的影响较大，升温时间越长，剩余承载力越低。刘发起［6］进行了足尺圆钢管约束钢筋混凝土柱在火灾下和火灾后的力学性能试验，发现核心混凝土出现升温滞后现象，且越靠近截面核心，升温滞后现象越严重。王卫华等［7］通过有限元方法，对外方内圆复式钢管混凝土柱进行火灾下力学性能分析，发现内配圆钢管的复式钢管混凝土柱耐火性能比普通钢管混凝土柱提高2倍以上，复式钢管混凝土柱即使不进...
