·974 北京科技大学学报 第34卷 200 高由拉应力向压应力发展，且压应力值随着温度 100 的升高而增大；在超过临界温度325℃后，部分单 -100 元应力超过钢结构承载能力，但在低于临界温度 -200 情况下，结构单元受力在承载力范围内.从图10 -300 -400 可看出，对餐饮区钢构件进行最不利升温情况下 -500 的midas分析，得到不同升温工况荷载组合下主站 600 -700 房屋盖钢结构的应力比最大不超过0.95，均小于 0 100200300400500 温度℃ 1,故可认为主站房屋盖无需防火保护便有足够的 图9不同单元应力温度曲线 耐火能力 Fig.9 Stress-emperature curves of different units 3.2V型撑受力分析 1.0 根据上述FDS模拟结果对V型撑加温到 0.9 500℃，得到V型撑在火灾下的应力见表1. 0.8 从表1中可看出钢索在各荷载组合下的应力比 0.7 0.6 小于1，故可认为V型撑不需要进行防火便具有足 5 够的耐火能力 0.3 又根据FDS火灾模拟得到6.5m以上烟气温 度低于临界温度325℃，则该处的屋项钢结构受 到火灾烟气影响较小.再结合上述两个火灾场景 声爸6品导等邵架辛得鲜 下的承载力验算，保守对距离火源所在地面8m 吹rn听=499兰兰示A的的的55答 以上的钢结构构件不进行防火保护，8m以下的 单元号 构件（包括钢索)按1.5h耐火极限要求进行防火 图10高架夹层餐饮区钢构件组合应力比 保护. Fig.10 Combination stress ratio of steel components in the elevated sandwich dining region 表1V型撑最大组合应力下的应力比 Table 1 Stress ratio of under the biggest combination stress 荷载组合 温度/℃ 最大拉应力/MPa 屈服强度/MPa 应力比 1.15(D+P+0.6L+1.0Fire) 500 89.42 1670 <1 1.15(D+P+0.4W.+0.5L+1.0fie) 500 91.62 1670 1 1.15(D+P+0.4W。+0.5L+1.0Fie) 500 89.21 1670 <1 1.15(D+P-0.4W.+0.5L+1.0Fie) 500 87.35 1670 <1 1.15(D+P-0.4W。+0.5L+1.0ie) 500 89.76 1670 r 注：D为恒载标准值效应：L为活载标准值效应：W为风荷载标准值，下角标e和s分别表示东风和南风：e为升温工况下的温度效应：P 为钢索预应力：1.15为结构抗火重要性系数：0.6为活载频遇系数：0.5为活载准永久值系数：0.4为风荷载标准值系数 用，具有很好的理论与实用价值 4结论 (1)青岛北站主站房屋盖钢结构可以不进行防 参考文献 火保护 [Shi LY.Fire protection of steel construction.J Chongqing Jianzhu (2)青岛北站主站房距离火源所在地面8m以 Uni,2002,24(2):15 上的钢结构构件不需要进行防火保护，8m以下的 (施丽彦.钢结构抗火.重庆建筑大学学报，2002,24(2)：15) 构件（包括钢索）按1.5h耐火极限要求进行防火 E Zhang G J,Shi J B.The importance of steel structures'fire pro- tection and protection measures.Ind Constr,2005,35(Suppl): 保护 852 (3)通过对青岛北站站房的性能化抗火分析与 (张广峻，时金碧.钢结构防火的重要性及其防护措施.工业 设计，既保证了结构的安全，又节省了防火涂料的费 建筑，2005,35（增f刊）：852)北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 9 不同单元应力温度曲线 Fig． 9 Stress-temperature curves of different units 图 10 高架夹层餐饮区钢构件组合应力比 Fig． 10 Combination stress ratio of steel components in the elevated sandwich dining region 高由拉应力向压应力发展，且压应力值随着温度 的升高而增大; 在超过临界温度 325 ℃ 后，部分单 元应力超过钢结构承载能力，但在低于临界温度 情况下，结构单元受力在承载力范围内． 从图 10 可看出，对餐饮区钢构件进行最不利升温情况下 的 midas 分析，得到不同升温工况荷载组合下主站 房屋盖钢结构的应力比最大不超过 0. 95，均小于 1，故可认为主站房屋盖无需防火保护便有足够的 耐火能力． 3. 2 Ⅴ型撑受力分析 根据 上 述 FDS 模 拟 结 果 对 Ⅴ 型 撑 加 温 到 500 ℃，得到Ⅴ型撑在火灾下的应力见表 1． 从表 1 中可看出钢索在各荷载组合下的应力比 小于 1，故可认为Ⅴ型撑不需要进行防火便具有足 够的耐火能力． 又根据 FDS 火灾模拟得到 6. 5 m 以上烟气温 度低于临界温度 325 ℃ ，则该处的屋顶钢结构受 到火灾烟气影响较小． 再结合上述两个火灾场景 下的承载力验算，保守对距离火源所在地面 8 m 以上的钢结构构件不进行防火保护，8 m 以下 的 构件( 包括钢索) 按 1. 5 h 耐火极限要求进行防火 保护． 表 1 Ⅴ型撑最大组合应力下的应力比 Table 1 Stress ratio of under the biggest combination stress 荷载组合 温度/℃ 最大拉应力/MPa 屈服强度/MPa 应力比 1. 15( D + P + 0. 6L + 1. 0 Fire) 500 89. 42 1 670 ＜ 1 1. 15( D + P + 0. 4Ws + 0. 5L + 1. 0 Fire) 500 91. 62 1 670 ＜ 1 1. 15( D + P + 0. 4We + 0. 5L + 1. 0 Fire) 500 89. 21 1 670 ＜ 1 1. 15( D + P － 0. 4Ws + 0. 5L + 1. 0 Fire) 500 87. 35 1 670 ＜ 1 1. 15( D + P － 0. 4We + 0. 5L + 1. 0 Fire) 500 89. 76 1 670 ＜ 1 注: D 为恒载标准值效应; L 为活载标准值效应; W 为风荷载标准值，下角标 e 和 s 分别表示东风和南风; Fire 为升温工况下的温度效应; P 为钢索预应力; 1. 15 为结构抗火重要性系数; 0. 6 为活载频遇系数; 0. 5 为活载准永久值系数; 0. 4 为风荷载标准值系数． 4 结论 ( 1) 青岛北站主站房屋盖钢结构可以不进行防 火保护． ( 2) 青岛北站主站房距离火源所在地面 8 m 以 上的钢结构构件不需要进行防火保护，8 m 以下的 构件( 包括钢索) 按 1. 5 h 耐火极限要求进行防火 保护． ( 3) 通过对青岛北站站房的性能化抗火分析与 设计，既保证了结构的安全，又节省了防火涂料的费 用，具有很好的理论与实用价值． 参 考 文 献 ［1］ Shi LY． Fire protection of steel construction． J Chongqing Jianzhu Univ，2002，24( 2) : 15 ( 施丽彦． 钢结构抗火． 重庆建筑大学学报，2002，24( 2) : 15) ［2］ Zhang G J，Shi J B． The importance of steel structures' fire pro￾tection and protection measures． Ind Constr，2005，35 ( Suppl) : 852 ( 张广峻，时金碧． 钢结构防火的重要性及其防护措施． 工业 建筑，2005，35( 增刊) : 852) ·974·