油池火下横隔梁对多肋钢筋混凝土T梁桥温度场的影响

郑净，李小珍，毛小艺

(1.西南交通大学 土木工程学院，成都 610031；2.皖西学院 建筑与土木工程学院，安徽 六安 237012)

目前,桥梁火灾分析较多选用标准升温曲线，如ASTM E119[11]、ISO 834[12]等作为火源，但标准曲线均在封闭燃烧空间获得，与桥梁半开放空间液体油池燃烧升温过程并不相同，不能代表桥梁火灾的温度时程；同时，已有关于结构火灾试验的文献将构件整体在熔炉中加热，与桥梁局部受火不同；另外，桥梁比其他建筑结构具有更大的跨度和截面尺寸，更注重构件间的联系，而多数研究仅针对某个构件，难以代表桥梁整体结构的火灾特性。

钢筋混凝土T梁桥是常用的桥型，其上部结构由多道横隔梁横向连接T梁，有时为减轻自重会将横隔板开孔，这将对桥下火灾火焰流动产生影响。本文基于油池火焰流动特性对比分析有无横隔梁的火灾下多肋钢筋混凝土T梁桥温度场的分布。首先，分析油池火在T梁底火焰蔓延总长度与热功率的无量纲关系。其次，建立桥梁火灾流体力学模型，计算不同火灾场景下T梁桥边界温度分布的时间和空间特性。最后，将热边界加载在T梁桥有限元模型上，探讨横隔梁对T梁的瞬态温度场的影响。

1 相关理论

1.1 火灾动力学

(1)

(2)

(3)

式中:k为常数，不同学者采用不同边界条件和不同燃料所得到的k并不相同，封闭空间的范围为1.04～2.585[14-16]，无限大平板为3.15[3]。

1.2 瞬态传热有限元法

火灾环境下，桥梁构件通过与周围火灾高温的热传递与构件内部的热传导来完成构件的升温，属于瞬态传热过程。……