| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13-15页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第15-21页 |
| 1.2.1 火源模型 | 第15-17页 |
| 1.2.2 温度对钢材力学性能的影响 | 第17-18页 |
| 1.2.3 大跨空间结构的抗火性能研究 | 第18-20页 |
| 1.2.4 荷载识别反演的数值方法 | 第20-21页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第21-23页 |
| 第2章 大跨空间结构火灾下受力性能分析 | 第23-57页 |
| 2.1 火灾下钢结构材料特征与构件的升温计算 | 第23-32页 |
| 2.1.1 高温下钢材的物理性能与力学性能 | 第24-29页 |
| 2.1.2 过火冷却后结构钢的力学性能 | 第29-30页 |
| 2.1.3 空气与构件之间的传热 | 第30-31页 |
| 2.1.4 火灾下结构的荷载组合 | 第31-32页 |
| 2.2 温度场分布模型对网架结构的作用 | 第32-37页 |
| 2.2.1 基于区域模型的温度场简化 | 第32-35页 |
| 2.2.2 梯形温度场分布对结构位移的影响 | 第35-37页 |
| 2.3 火灾下网架结构的稳定性分析 | 第37-43页 |
| 2.3.1 稳定性问题的有限元分析方法 | 第37-40页 |
| 2.3.2 网架结构计算模型的选取 | 第40-41页 |
| 2.3.3 高温下结构的极限承载力 | 第41-43页 |
| 2.4 不同结构参数对高温下网架结构承载力的影响 | 第43-48页 |
| 2.4.1 网架高度对网架结构的影响 | 第43-45页 |
| 2.4.2 柱间距对网架结构的影响 | 第45-46页 |
| 2.4.3 局部升温对网架结构的影响 | 第46-48页 |
| 2.5 火灾下网架结构拟夹层板法的修正与应用 | 第48-55页 |
| 2.5.1 拟夹层板法计算模型与假定 | 第49-51页 |
| 2.5.2 高温下拟夹层板法的修正 | 第51-53页 |
| 2.5.3 结构过火冷却后拟夹层板法的应用 | 第53-55页 |
| 2.6 本章小结 | 第55-57页 |
| 第3章 空间钢结构火灾试验 | 第57-81页 |
| 3.1 火灾试验系统简介 | 第58-61页 |
| 3.1.1 水平火灾试验炉 | 第58-59页 |
| 3.1.2 数据采集设备 | 第59-61页 |
| 3.2 Williams双杆结构火灾试验 | 第61-70页 |
| 3.2.1 试验设计 | 第61-63页 |
| 3.2.2 试验方案与测点布置 | 第63-65页 |
| 3.2.3 试验过程 | 第65-67页 |
| 3.2.4 试验结果与分析 | 第67-70页 |
| 3.3 放四角锥网架结构火灾试验 | 第70-79页 |
| 3.3.1 试验模型设计 | 第71-72页 |
| 3.3.2 试验加载方案 | 第72-73页 |
| 3.3.3 试验过程 | 第73-74页 |
| 3.3.4 试验结果与分析 | 第74-78页 |
| 3.3.5 火灾后网架试验模型的切割 | 第78-79页 |
| 3.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第4章 火灾后结构温度场反演方法研究 | 第81-103页 |
| 4.1 温度反演问题的提出 | 第81-82页 |
| 4.2 反问题的概念 | 第82-88页 |
| 4.2.1 反问题的起源与表达 | 第83-85页 |
| 4.2.2 反问题的不适定性 | 第85-86页 |
| 4.2.3 基于位移的反问题分析方法 | 第86-87页 |
| 4.2.4 反问题的优化方法 | 第87-88页 |
| 4.3 反问题求解中的蚁群优化算法 | 第88-93页 |
| 4.3.1 蚁群算法的数学描述 | 第89-91页 |
| 4.3.2 基于蚁群算法的结构参数反演方法 | 第91页 |
| 4.3.3 蚁群算法的离散 | 第91-93页 |
| 4.4 温度场反演方法 | 第93-101页 |
| 4.4.1 现场勘察 | 第94页 |
| 4.4.2 设定优化目标 | 第94-95页 |
| 4.4.3 温度-位移拓扑矩阵的计算 | 第95页 |
| 4.4.4 权函数的选取 | 第95-99页 |
| 4.4.5 温度迭代函数的构造 | 第99页 |
| 4.4.6 温度场逆向推定算法 | 第99-101页 |
| 4.5 本章小结 | 第101-103页 |
| 第5章 火灾试验模型的温度场反演分析 | 第103-123页 |
| 5.1 火灾下结构有限元分析方法 | 第103-109页 |
| 5.1.1 基本假定 | 第104页 |
| 5.1.2 材料非线性 | 第104-107页 |
| 5.1.3 几何非线性 | 第107-108页 |
| 5.1.4 ANSYS分析单元的选取 | 第108页 |
| 5.1.5 非线性有限元分析求解方法 | 第108-109页 |
| 5.2 Williams双杆模型的温度场反演分析 | 第109-115页 |
| 5.2.1 有限元模拟与验证 | 第109-111页 |
| 5.2.2 火灾后Williams结构特征信息的采集 | 第111-112页 |
| 5.2.3 优化模型的建立 | 第112页 |
| 5.2.4 各区格温度位移拓扑矩阵的计算 | 第112-114页 |
| 5.2.5 权函数矩阵的计算 | 第114-115页 |
| 5.2.6 温度场逆向迭代推定 | 第115页 |
| 5.3 网架结构试验模型的温度场反演分析 | 第115-121页 |
| 5.3.1 有限元模型的建立与验证 | 第115-117页 |
| 5.3.2 火灾后网架结构残余特征的勘察 | 第117-119页 |
| 5.3.3 反演模型的建立与参数计算 | 第119-120页 |
| 5.3.4 温度场逆向迭代推定 | 第120-121页 |
| 5.4 本章小结 | 第121-123页 |
| 第6章 火灾下网架结构鲁棒性评估方法研究 | 第123-137页 |
| 6.1 结构鲁棒性的概念 | 第123-125页 |
| 6.2 结构鲁棒性的分析方法 | 第125-130页 |
| 6.2.1 构件的重要性系数 | 第125-127页 |
| 6.2.2 单元应变能敏感性 | 第127-128页 |
| 6.2.3 结构冗余度指标 | 第128-129页 |
| 6.2.4 结构鲁棒性指标 | 第129-130页 |
| 6.3 火灾下网架结构鲁棒性评估流程 | 第130页 |
| 6.4 网架结构的鲁棒性分析 | 第130-135页 |
| 6.4.1 网架结构有限元模型的建立 | 第130-131页 |
| 6.4.2 构件重要性系数的计算 | 第131-132页 |
| 6.4.3 网架结构敏感度的计算 | 第132-133页 |
| 6.4.4 网架结构冗余度的计算 | 第133-134页 |
| 6.4.5 结构鲁棒性评估分析 | 第134-135页 |
| 6.5 本章小结 | 第135-137页 |
| 第7章 火灾后TVCC结构温度反演与评估 | 第137-155页 |
| 7.1 工程背景 | 第137-140页 |
| 7.1.1 TVCC特大火灾事故 | 第138-139页 |
| 7.1.2 F区网架结构概况 | 第139-140页 |
| 7.2 温度场反演方法在TVCC结构中的应用 | 第140-150页 |
| 7.2.1 火灾后TVCC结构的现场勘察 | 第140-142页 |
| 7.2.2 数值模型的确定 | 第142-145页 |
| 7.2.3 反演参数的计算 | 第145-148页 |
| 7.2.4 温度场逆向迭代推定 | 第148页 |
| 7.2.5 反演结果的验证 | 第148-150页 |
| 7.3 火灾后TVCC结构的安全性能评估与拆卸建议 | 第150-153页 |
| 7.3.1 火灾后TVCC结构损伤级别评定 | 第150-151页 |
| 7.3.2 拆卸顺序的建议 | 第151-153页 |
| 7.4 火灾后大跨空间结构的评估流程 | 第153-154页 |
| 7.5 本章小结 | 第154-155页 |
| 第8章 结论与展望 | 第155-157页 |
| 8.1 主要结论 | 第155-156页 |
| 8.2 本文主要创新点 | 第156页 |
| 8.3 工作展望 | 第156-157页 |
| 参考文献 | 第157-167页 |
| 攻博期间发表的学术论文与研究成果 | 第167-169页 |
| 致谢 | 第169-170页 |