以上是对海洋平台结构等在火灾作用下的研究,那么对于钢结构在抗火方面目前国内外的研究如何呢。其实我国对于尤其是海洋平台包括海上船只结构抗火方面的研究与国外的领先的水平有着不少的差距,值得一提的是我国在应用方面更是差的很远。要知道,要进行抗火方面的研究,首先要设立正确的结构抗火的国家标准,这是研究者可以遵循的唯一的参考标准。由于没有海洋工程方面钢结构的标准,我们在进行结构设计时还必须拿陆地上建筑的结构防火的有关准则做参考,这无论对于设计方面还是试验费用方面,由于现有的室内火灾模型都是单个建筑结构的热载荷所以费用比较高。
将我国为了能够解决这个问题,专门同其他国家进行了深入的研究,考虑了将任意载荷的方式和端部的约束状态共同对抗火设计造成的影响。
最早,其他国家多个研究机构对于单个钢结构构件的抗火性进行了研究,同时也积累了大量的关于钢结构构件对于火灾作用下的反应,这其中就包括了法国的CTICM公司和英国钢铁公司以及瑞典的实验室对于钢结构的梁祝节点所进行的抗火性能的实验。之后英国的两所大学谢菲德和曼彻斯特大学也对钢结构的节点做了深入的研究。同时中国的高校比如同济大学、清华大学和青岛理工大学都在对钢材在高温下的性能做了深入的研究。值得一提的是同济大学的教授李国强在对单个钢构件以及螺栓连接点还有钢材和混领土的组合构建做了大量的实验,提供了大量的理论方法和计算方法,为我国这方面的研究深入做了大量的贡献。
但是尽管国内外在钢结构研究方面取得了不俗的进展,但是这之中仍有不少的缺陷。比如,在做抗火实验的时候研究者必须亲力亲为,而且难免会有不同人员在进行实验的时候操作起来会有一些细节上的疏忽,导致了最后实验结果的不精确,这是无法避免的;第二,试验往往会在不同的燃烧炉里面进行,这样也会使得试验结果的准确性打上折扣;第三,由于很多试验都是研究者人为的加上载荷并且控制载荷,并不能很好的模拟出构件在真实情况中的所受的约束和载荷情况;第四,这样的试验往往需要相当多的誓言经费,很多时候研究者往往力不从心。
从这些方面来看,我们需要找出一种方法来避免这些困难。因此,有限单元法就成了我们进行数值分析的得力工具。特别是在力学和结构的分析领域,有限元分析法已经取得了很大的进展,很多专用的程序都被人们开发出来并且已经投入了使用。就比如我们这篇论文所用到的ANSYS。对于火灾的升温和降温模型都能很好的把控这样就能更加真实且准确的模拟在火灾作用下建筑、海洋平台等结构的温度场的分布了。