体育馆双层圆柱面网壳结构抗火研究

万 杰

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050）

网壳结构由于受力性能合理、建筑造型优美、应用跨度广泛及施工快速便捷，已广泛应用于体育馆等大空间建筑结构中。但在高温作用下，结构杆件的力学性能指标会发生显著降低，建筑可能在极短的时间内发生坍塌。而且此类建筑通常人员高度密集，一旦发生火灾必然造成大量人员伤亡，因此网壳结构的抗火研究对减少结构的火灾危害、保护人员和财产安全具有非常重要的意义。

目前针对网壳结构抗火设计主要参考《建筑钢结构防火技术规范》（GB 51249-2017）[1]，通过对结构进行承载力极限状态验算来保证钢结构在设计耐火极限时间内的承载安全。耐火承载力极限状态验算又包含基于整体结构的耐火验算和基于构件的耐火验算，但针对不同的结构采用何种验算方法规范并未明确说明，如何基于整体对结构进行耐火验算也未详细叙述。

本文以某体育馆主跨双层圆柱面网壳结构为例，选用ISO834 标准升温曲线通过ANSYS 数值模拟软件分析了结构在不同温度下的力学性能，明确了双层圆柱面网壳结构耐火承载力极限状态验算方法，分析了不同支座约束条件对结构的影响。

1 有限元模型

1. 1 工程概况

双层圆柱面网壳结构以武汉某学院体育馆为工程背景。该工程为老工业厂房改造项目，结构形式为正放四角锥球壳网架。建筑物设计主结构基准期为50年，建筑设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，耐火极限不小于1小时。……