基于BIM技术的考虑防火门损坏的震后火灾结构分析

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近年来震后火灾结构的性能已成为国内外研究者的一个热点。但从已有的研究中发现,研究者对于火灾发生的位置、温度分布,尤其是与火灾温度密切相关的燃烧物数量、分布、防火分区等都是根据自己的假定而并不与建筑本身的信息相关;且假定火灾位置进行火灾模拟,未将建筑内燃烧物与火灾位置进行关联,难以得出震后火灾温度场的真实分布,缺乏合理性。故本文主要探讨一种利用BIM技术的考虑非结构构件破坏的震后火灾模拟,定量评估震后防火门损坏对结构温度场分布的影响,并选取一榀框架,通过ABAQUS建立其结构震损模型,将火灾模拟分析得到的温度场以及重力荷载作用于该震损模型,进而以分析该框架结构的性能。主要研究内容如下:(1)总结国内外对于结构钢在高温情况下的热工性能变化以及力学性能变化的一系列研究成果;(2)开发一种基于BIM技术的考虑非结构构件破坏的震后火灾模拟方法,定量评估了由于建筑内防火门损坏对结构温度场分布的影响。通过BIM技术快速准确的建立建筑火源信息模型,并利用SAP2000建立其三维框架有限元模型,将筛选的3条场地类型相同的地震波作用于模型中,以层间位移角这一指标作为地震损伤的判别方式,并通过FEMA P-58的抗震性能评估方法评估震后门损伤的情况,进而通过Pyrosim模拟分析防火门破损程度对建筑火灾温度分布的影响,得到基于建筑内燃烧物与火灾位置相关联下的真实温度场分布,并为后续震后火灾结构整体性能研究提供结构温度场分布的基础。(3)利用ABAQUS建立一榀框架模型,考虑门损情况与未考虑门损情况的火灾模拟分析计算所得的一、五、九层框架柱温度场曲线以及利用ISO834标准升温曲线作用于ABAQUS有限元模型中进行分析计算,得出其考虑防火门震损对于后续火灾的结构变形的影响。
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