【正文】 表810給出的比較大體上揭示出現(xiàn)行設(shè)計方法的保守性和預(yù)測的不精確性，部分是由于彎曲處理的不一致性以及不適當(dāng)?shù)膽?yīng)變極。比較顯示，根據(jù)EN 199312方法和Euro Inox/SCI設(shè)計手冊。設(shè)計手冊中的由（13）式確定，CTICM/CSM滑提出對梁的修改。對于柱體，EN 199312提出截面應(yīng)該在室溫方法的基礎(chǔ)上分類，但采用（12）給出的修正因數(shù)。局部安全因數(shù)，,可被視作是一致的。 （15） （16） （17） （18）是設(shè)計時斷面為均溫，等同于時刻的最高溫度，和分別是非均勻溫度下沿截面和沿梁長度上的修正系數(shù)。對1，2截面，塑性性能由2％應(yīng)變極限表征，對3級截面，彈性性能由2％應(yīng)變極限表征，％塑性應(yīng)變極限。第5部分詳細討論了測試結(jié)果與三種設(shè)計方法的比較。測試結(jié)果通常被低估了，而對于細構(gòu)件，測試結(jié)果通常被高估了，對粗構(gòu)件測試結(jié)果的低估并不明顯，%屈服強度的使用所限，而測試數(shù)據(jù)顯示可獲得更大的應(yīng)變。其次，%屈服強度為基礎(chǔ)，最后它建議高溫下采用prEN 199314（2004）［30］中的室溫彎曲曲線，這利用（8）式，而由 （14）式確定是缺陷因子，是極限細度，對于空心截面。 CTICM/CSM提案CTICM/CSM提議了許多對EN 199312方法的改進措施，通過避免確定2％應(yīng)變下的高溫強度來簡化計算，并提高了與試驗結(jié)果的吻合度。因此，柱體抗彎測試的結(jié)果與Euro Inox/SCI設(shè)計手冊的圖形比較與圖8給出的EN 199312的相似。 Inox/SCI設(shè)計手冊Euro Inox/SCI設(shè)計手冊將室溫橫截面分類法運用于高溫設(shè)計，由（13）式確定。表8給出了臨界溫度下測試彎曲臨界載荷與預(yù)測的彎曲應(yīng)力的比較。（9）式中的值取決于材料屈服強度，因此Eurocode3彎曲曲線不能直接與柱體彎曲測試比較。 Eurocode3．1，2部分在EN199312［2005］中，在某一溫度下一個壓縮部件的設(shè)計彎曲應(yīng)力，13級截面的可由（6）式確定，4級截面的由（7）式確定: （6） （7）其中由下式求得： （8）其中： （9）其中由下式求得： （10） （11）在正常的溫度設(shè)計中，橫截面應(yīng)該分類，而值則由（12）式給出。在比較中，采用了測定的幾何和材料性能，所有的局部因素等同為整體的。提出了對現(xiàn)行設(shè)計準(zhǔn)則的修改。第四級模型實行的遠比Eurocode3預(yù)測的要好。角部強度增強可使臨界溫度提高約5％。主要的發(fā)現(xiàn)如下：不銹鋼構(gòu)件在火中的非線性現(xiàn)象可被精確地數(shù)值再現(xiàn)。 討論本部分描述了對火中的結(jié)構(gòu)不銹鋼部件數(shù)值研究。正如期望的那樣，一般趨勢表明隨負荷比上升臨界溫度減小，結(jié)果同樣表明臨界溫度隨負荷比的變化量與截面粗細有關(guān)。本文第4和第５部分詳述了這些測試結(jié)果的比較，及第四級截面結(jié)果吻合度的提高。首先，負荷比是通過所施加載有的室溫抗彎力的標(biāo)準(zhǔn)化而得對于第四等級截面，室溫抗彎力的計算是基于局部截面彎曲的，這導(dǎo)致高負荷比。然而，對于4級截面，吻合度較差。表6顯示了參數(shù)研究的結(jié)果考慮了4種橫截面厚度，括號中給出了相應(yīng)的橫截面分類：8（一級），6（二級）4（三級）和2（四級）。參數(shù)研究是為了探求橫截面大小的變化，構(gòu)件細度和載荷比，而載荷比是根據(jù)EN 199312［8］定的。緊隨著測試與有限元結(jié)果的吻合，又進行了一系列的參數(shù)研究，為了研究出不銹鋼構(gòu)件在高溫下的彎曲反應(yīng)。 背對背槽鋼的有限元模擬優(yōu)于測試，如前所述，這是由于測試樣本的不準(zhǔn)表現(xiàn)，而不是模型的不足。大體上，有限元模擬的結(jié)果和實測結(jié)果得到了較好的吻合。 參數(shù)研究運用非線性有限元包ABAQUS對12個柱體進行了模擬。表6比較了有無端部保護的兩種有限元模擬的結(jié)果，模型包括延伸至彎曲角外相當(dāng)于材料厚度距離的強度增強區(qū)，整體缺陷幅度為L/2000，結(jié)果末端保護的作用是使耐火能力有微小上升。估算了這種局部保護對柱體耐火能力的影響。通過三種缺陷大小，（5）式貫穿于剩下的研究中。在接下來對不銹鋼空心部分缺陷的分析中，重新校正了Dawson和Walker提出的模型，從而給出了（5）式可預(yù)測局部缺陷幅度。因此，全局缺陷為L/2000的繼續(xù)用以剩下的研究中。在現(xiàn)行的高溫研究中，考慮了三種缺陷形式，L/2000 ，L/1000和L/500，被用于數(shù)值模型中結(jié)果如表格與所示。全局缺陷和局部缺陷都包括進現(xiàn)在的研究中，Gardner和Nethercot做了一系列室溫下有著不同缺陷大小的不銹鋼鋼柱模型，缺陷幅度分別是L/1000，L/2000，L/15000，L是柱長。［25］也得出相似的結(jié)論，在高變形高溫下，殘余應(yīng)力影響可忽略不計，因此在現(xiàn)行研究中被忽略。有限元模擬其它參數(shù)相同條件下，分別進行了有無殘余應(yīng)力的模擬試驗。這些彎曲殘余應(yīng)力的影響將先天存在，不需要在有限元模型中明確定義。 殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)部件的影響是引起橫截面某部分過早屈服，因此減少硬度對于冷作截面，殘余應(yīng)力主要是在塑性變形過程中產(chǎn)生的。角度強度增強的重要性將取決于截面的幾何形狀，尤其是角部面積與總橫截面積的比值。有限元模型有三種：（1）沒有角部強度增強現(xiàn)象（FE）,（2）角部強度增強現(xiàn)象僅發(fā)生在彎曲角部分，（3）角部強度增強現(xiàn)象延伸至彎曲角外相當(dāng)于材料厚度大小的距離內(nèi)（FE）模型包括了全局缺陷幅度L/1000,L是柱長。室溫下數(shù)值研究已顯示，pressbacked部分的角部強度增加現(xiàn)象一直延伸至角部外相當(dāng)于材料厚度的距離內(nèi)，而在軋制成型部分這個延伸距離為厚度2倍。試驗結(jié)果顯示冷作下材料強度和硬度的退化大體上與退火材料相似。還有人提出角部材料的極限強度u,%屈服強度基礎(chǔ)上估算，u,v都由（4）式給出。 （3）%屈服強度，是角部內(nèi)半徑，是材料厚度。甚于取自冷作不銹鋼角部區(qū)域的材料所做的拉伸試驗，角部材料強度的預(yù)測值有所上升。 （1） （2） 角部材料性能不銹鋼的機械性能對冷作水平很敏感，%屈服強度應(yīng)高于平滑區(qū)域的。因此為了得到平穩(wěn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，RambergOsgood模型的夠精確地描述出測定的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)圖3顯示了在200℃和600℃下用RambergOsgood formulation測得的應(yīng)力應(yīng)變曲線。不適當(dāng)?shù)牟牧闲袨槎x將極大地阻礙模型復(fù)制觀察到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)的能力。本文第2部分中討論的火災(zāi)試驗是非等溫進行的，這反映在數(shù)值模擬中分為兩個步驟來分析：第一步，載荷在室溫下施加于柱上，第二步，溫度依照測得的溫度一時間關(guān)系逐漸增加，值得一提的是，RHS40404試驗并沒有遵守ISO8341標(biāo)準(zhǔn)，取而代之的是，采用了溫度和時間的雙線性關(guān)系，這個關(guān)系也包括在采用測定溫度－時間數(shù)據(jù)的數(shù)值研究中。參數(shù)研究用來評估局部橫截面細度的變化，全體構(gòu)件細度以及載荷水平不銹鋼構(gòu)件用殼單S4R來模擬，其中有4個角落節(jié)點，每個有6個自由度，適用于厚殼或薄殼，網(wǎng)格會聚研究是用來確定一個適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格密度以得到精確的結(jié)果，同時保持實際計算次數(shù)。研究中應(yīng)用了有限元軟件ABAQUS。所有的測試都是非等溫的，栽荷維持在一個固定水平，溫度則是上升的直到破裂。所有測試梁都有一個具體的平板提供充分的橫向約束。所有測試都在空心截面上進行（19個矩形空心截面，3個圓形空心截面），除了一個Ｉ截面外，它是一對槽鋼背以焊接而成。如下部分所述。名義截面尺寸，橫截面分類，邊界條件實用載荷和臨界溫度已列。這些測試已有選擇地復(fù)制在本文的第3節(jié)，構(gòu)成了參數(shù)研究的基礎(chǔ)。這就是此處提出的不一致性。 詳見第五部分，除了高溫下材料強度和剛度的下降，強度和剛度兩者之間的關(guān)系也同樣重要，因為這反映了對彎曲的敏感性。 在高溫下，與結(jié)構(gòu)碳鋼相比，不銹鋼擁有優(yōu)越的強度和剛度保持能力，這歸功于合金元素有利的影響，這種行為反映在EN199312(2005)[8]里，正如圖1和圖2顯示的那樣，它是結(jié)構(gòu)應(yīng)用中使用的最廣泛的鋼種，然而圖2顯示的剛度減少由于是所有等級普遍符合的，強度減小因數(shù)可根據(jù)兩種應(yīng)變水平來定義：是2%全應(yīng)變下的高溫強度，%屈服強度標(biāo)準(zhǔn)化，%屈服強度，%屈服強度標(biāo)準(zhǔn)化。例如，結(jié)構(gòu)連續(xù)性的重要意義已經(jīng)被廣泛接受。金屬結(jié)構(gòu)相對于木材或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說通常更容易受到火災(zāi)的影響，這是因為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的相對快的溫度變化，這主要是由于其高的表面積和體積之比，以及材料的高導(dǎo)熱性，相對低的火災(zāi)發(fā)生率反映在減少局部安全因素的使用上。提出修定的不銹鋼在火中彎曲曲線一貫的應(yīng)變，一個截面分類的新辦法及對局部彎曲的處理，這些修改使得對于不銹鋼梁、柱在火中的彎曲的處理更加一致和有效，與現(xiàn)行的Eurocode方法相比較，不銹鋼抗彎曲能力提高36%，殘柱的抗力提高38%，平面抗彎曲能力提高14%。試驗結(jié)果與現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)則進行了比較。此試驗估算了對局部和整體的初始幾何缺陷，冷作用條件下角部強度的增強，以及對柱膜端的局部保護。盡管同樣重要的是高溫下強度和剛度的廣西對結(jié)構(gòu)部件的彎曲反應(yīng)也有重要的影響。最后，將此論文獻給鼓勵我和支持我的家人、親人和朋友，謝謝他們的支持。在此向賈老師致以最衷心的感謝！在完成論文的過程中還得到了翟老師和混凝土組的各位老師的指點幫助。 基礎(chǔ)配筋致　　謝本論文得到了賈冬云老師的悉心指導(dǎo)和全力支持。mmm因此按在短邊方向（）配一級鋼筋φ8200，符合構(gòu)造要求。 基礎(chǔ)截面驗算(2) 基礎(chǔ)短邊方向（）ⅢⅢ截面（柱邊） kNmmm 比較和應(yīng)按在長邊方向（），配一級鋼筋φ10150，符合構(gòu)造要求。 配筋計算(1) 基礎(chǔ)長邊方向（）ⅠⅠ截面（柱邊）柱邊地基凈反力： 彎矩： kNm，mm，取則： m沖切力： m kN抗沖切力：（查得） kNkN，滿足。m合力偏心距： mm，即，則用下式計算，基底邊緣最大壓力標(biāo)準(zhǔn)值為： kPa kPa ，滿足基底壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：kPakPakPakPa經(jīng)驗算在兩組荷載作用下該基礎(chǔ)地基承載力都滿足要求，最后確定基礎(chǔ)的截面為：m, m。鋼筋材料為HPB235（=210 N/mm），混凝土材料為C20（N/mm）,墊層材料為 C10。m，剪力設(shè)計值為；另一組數(shù)據(jù)：kN。m，剪力標(biāo)準(zhǔn)值為kN；另一組數(shù)據(jù)：kN， 。m mm比較可得變截面處彎矩最大，此時配筋也最大，在長邊方向（）配二級鋼筋φ8200實際mmmm，符合構(gòu)造要求。m mm 基礎(chǔ)配筋ⅡⅡ截面（變階處）（） kNm配筋計算： mm 比較可得變截面處彎矩最大，此時配筋也最大，在長邊方向（）配二級鋼筋φ14150，符合構(gòu)造要求。m 配筋計算： mm ⅠⅠ截面（變截面處）（）變截面處地基凈反力： 彎矩：kN 基礎(chǔ)高度(1) 柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算（：）初步選擇基礎(chǔ)高度mm，mm（有墊層）因偏心受壓，驗算時取 沖切承載力截面位置m，mm ，取m則： m沖切力：m，kN抗沖切力：由于 mm mm，查得 kNkN基礎(chǔ)抗沖切承載力滿足要求。m合力偏心距：mm即,由于基礎(chǔ)與地基的接觸面是不可能受拉的，此按下式計算： kPa kPa 基底壓力標(biāo)準(zhǔn)值為： kPa kPa 滿足則該柱基礎(chǔ)的底面長m，寬m且m不需再對進行修正。 kPa(2) 計算基礎(chǔ)底面積：計算基礎(chǔ)和回填土重G時的基礎(chǔ)埋深：m取基礎(chǔ)和回填土重度 kN/m，按公式，得： mm取m 選擇基礎(chǔ)底面積m (3) 驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土自重標(biāo)準(zhǔn)值：kN作用在基礎(chǔ)上所有力相對于基底形心的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：kN 采用錐型基礎(chǔ)，假定基礎(chǔ)埋深為m（按室外地面算起），基礎(chǔ)以下墊層高100mm,基礎(chǔ)寬度m。m， kN；基礎(chǔ)頂面距設(shè)計地面的距離為600mm，鋼筋保護層取40mm，有墊層。m，kN； 左柱相應(yīng)的設(shè)計值為：kN， kN： 基礎(chǔ)梁配筋 左柱基礎(chǔ)計算 地質(zhì)情況表序號巖 土分 類土層深度(m)厚度范圍(m)地基承載力特征值土的重值1雜填土—110162粘 土—1703粗 砂—2504礫 砂—34022