D0I:10.13374h.issn1001-053x.2012.08.020 第34卷第8期 北京科技大学学报 Vol.34 No.8 2012年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2012 青岛北站大跨钢结构抗火性能研究 牟在根)四尧金金” 张相勇) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京市建筑设计研究院，北京100045 区通信作者，E-mail:zgmu@ces.usth.edu.cn 摘要提出了一种适用于大跨度、大空间建筑的火灾安全分析方法一性能化抗火设计方法.首先通过火灾场景分析及模 拟计算，确定构件的温度，再利用分析软件计算各不同温度下构件的应力，确定需要防火保护的构件。青岛北站主站房建筑结 构体系复杂，超大空间的建筑布局，超出现有建筑防火设计的规定，现行规范方法难以满足抗火安全性与经济性要求.基于性 能化方法对青岛北站主站房的抗火安全性进行了评估，并根据评估结果确定防火保护措施。 关键词钢结构：结构设计：抗火：防火保护：模拟 分类号TU248 Performance-based study on the fire-resistance of a large span steel structure in Qingdao North Station MU Zai-gen),YA0Jini”,ZHANG Xiang-yong》 1)School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Beijing Institute of Architectural Design,Beijing 100045,China Corresponding author,E-mail:zgmu@ces.ustb.edu.cn ABSTRACT A performance-based fire-resistant design method was proposed for analyzing the fire safety of a large span and large space building.First,the temperatures of components are determined through fire scene analysis and simulation,then the stresses of components at different temperatures are calculated by software,thus which component needs fire protection can be determined.The main station building in Qingdao North Station is a complicated structure system,a large space layout,and beyond the specifications of fire safety design codes.According to the current standards it is difficult to satisfy the safety and economic requirements.The perform- ance-based method was used to evaluate the fire safety of the main station building in Qingdao North Station,and some fire protection measures were given on the basis of the evaluation results. KEY WORDS steel structures;structural design:fire resistance;fire protection:simulation 近几十年来空间结构得到了快速发展，大跨度 可采用有科学依据的性能化设计方法.钢结构的 空间钢结构多用于多功能体育场馆、会议展览中心、 抗火性能化设计方法，是指根据建筑的实际情况 博物馆、机场和火车站等，是当今大型公共建筑最主 模拟建筑的实际火灾升温，进而分析钢结构在火 要的结构形式之一·但是，钢材不耐火，钢结构建筑 灾下的升温和受力情况，再根据规定的耐火极限 在火灾下容易遭到破坏.因此，有必要建立科学的 要求验算结构的承载力，确定结构是否需要保护 结构抗火设计方法，以避免因结构在火灾中破坏或 和如何保护a 倒塌所造成的人员伤亡，并减少因结构在火灾中的 破坏或倒塌所造成的经济损失-习 1青岛北站工程概况 根据CECS200:2006《建筑钢结构防火技术规 青岛北站设在青岛市李沧区，位于胶济线现有 范》回要求，对于多功能、大跨度和大空间的建筑， 的沧口站西南侧.车站建筑部分分为地上二层和地 收稿日期：2011一1114 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50878022)：北京市自然科学基金资助项目(8082017)第 34 卷 第 8 期 2012 年 8 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 8 Aug． 2012 青岛北站大跨钢结构抗火性能研究 牟在根1) ! 尧金金1) 张相勇2) 1) 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 2) 北京市建筑设计研究院，北京 100045 !通信作者，E-mail: zgmu@ ces． ustb． edu． cn 摘 要 提出了一种适用于大跨度、大空间建筑的火灾安全分析方法———性能化抗火设计方法． 首先通过火灾场景分析及模 拟计算，确定构件的温度，再利用分析软件计算各不同温度下构件的应力，确定需要防火保护的构件． 青岛北站主站房建筑结 构体系复杂，超大空间的建筑布局，超出现有建筑防火设计的规定，现行规范方法难以满足抗火安全性与经济性要求． 基于性 能化方法对青岛北站主站房的抗火安全性进行了评估，并根据评估结果确定防火保护措施． 关键词 钢结构; 结构设计; 抗火; 防火保护; 模拟 分类号 TU248 Performance-based study on the fire-resistance of a large span steel structure in Qingdao North Station MU Zai-gen1) ! ，YAO Jin-jin1) ，ZHANG Xiang-yong2) 1) School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Beijing Institute of Architectural Design，Beijing 100045，China !Corresponding author，E-mail: zgmu@ ces． ustb． edu． cn ABSTRACT A performance-based fire-resistant design method was proposed for analyzing the fire safety of a large span and large space building． First，the temperatures of components are determined through fire scene analysis and simulation，then the stresses of components at different temperatures are calculated by software，thus which component needs fire protection can be determined． The main station building in Qingdao North Station is a complicated structure system，a large space layout，and beyond the specifications of fire safety design codes． According to the current standards it is difficult to satisfy the safety and economic requirements． The perform￾ance-based method was used to evaluate the fire safety of the main station building in Qingdao North Station，and some fire protection measures were given on the basis of the evaluation results． KEY WORDS steel structures; structural design; fire resistance; fire protection; simulation 收稿日期: 2011--11--14 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 50878022) ; 北京市自然科学基金资助项目( 8082017) 近几十年来空间结构得到了快速发展，大跨度 空间钢结构多用于多功能体育场馆、会议展览中心、 博物馆、机场和火车站等，是当今大型公共建筑最主 要的结构形式之一． 但是，钢材不耐火，钢结构建筑 在火灾下容易遭到破坏． 因此，有必要建立科学的 结构抗火设计方法，以避免因结构在火灾中破坏或 倒塌所造成的人员伤亡，并减少因结构在火灾中的 破坏或倒塌所造成的经济损失［1--2］． 根据 CECS200: 2006《建筑钢结构防火技术规 范》［3］要求，对于多功能、大跨度和大空间的建筑， 可采用有科学依据的性能化设计方法． 钢结构的 抗火性能化设计方法，是指根据建筑的实际情况 模拟建筑的实际火灾升温，进而分析钢结构在火 灾下的升温和受力情况，再根据规定的耐火极限 要求验算结构的承载力，确定结构是否需要保护 和如何保护［4--6］． 1 青岛北站工程概况 青岛北站设在青岛市李沧区，位于胶济线现有 的沧口站西南侧． 车站建筑部分分为地上二层和地 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.08.020