建筑结构抗火性能研究回顾及展望①
刘永军1,2,李宏男3
(1.沈阳建筑工程学院土木工程系,辽宁沈阳110168;
2.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥230027;
3.大连理工大学土木工程系,辽宁大连116024)
摘要:火灾产生的高温可使建筑结构严重破坏甚至倒塌,为了保证建筑结构具有足够的抗火能力,必须进行建筑结构抗火分析和设计。各国学者对建筑结构抗火性能进行了大量研究,取得了丰硕的成果。本文简要介绍火灾科学的产生及发展的进程,重点回顾建筑结构抗火性能研究的进展,进而对今后发展进行了展望。
关键词:建筑结构;抗火性能;结构分析;热反应
中图分类号:T U352.5 文献标识码:A 文章编号:167222132(2004)022*******
0 引言
火灾产生的高温可使建筑结构严重破坏甚至倒塌。调查结果表明,从1970年至现在,全世界至少有25幢4层以上的建筑在火灾中整体倒塌,其中9至20层的4幢,21层及以上的6幢。例如:湖南省衡阳市珠晖区的八层永兴综合楼,底层是钢筋混凝土框架结构仓库,上面为砖混结构,2003211203早晨8时37分,在火灾中突然倒塌,夺走了20名消防官兵的宝贵生命;南昌万寿宫商城,底部两层框架结构商场,上部7层住宅,1993205213发生火灾,2个小时后,整个建筑物倒塌,致使603人无家可归;20002072 19,埃及亚力山大市一个纺织厂的6层钢筋混凝土厂房发生火灾,9个小时后,突然倒塌,夺去27人的生命。图1是该厂房倒塌后的景象。
人类很早就对火灾研究发生了兴趣,有据可查的有组织的研究活动可以追溯到19世纪。美国对火灾研究较早[1,2],1890年成立了国家消防协会(National Fire Protection Ass ocia2tion),同年建立了保险商实验室(Underwriters Laboratories);1901年国家标准局(National Bur2eau of Standards)成立;1974年,美国组织了防止及控制火灾联合行动,并在国家标准局成立了火灾研究中心(Center for Fire Research); 1990年,火灾研究中心和建筑技术中心(Center for Building T echnology)合并成今天的建筑与火灾研究实验室(Building and Fire Research Laboratory),继续对火灾科学和工程问题进行全面研究。此外,波特兰水泥协会以及哈佛大学、麻省理工学院、伯克利加州大学、马理兰大学、伍斯特理工学院等也在积极参与火灾研究。2001年9?11恐怖袭击以后,美国组织了大规模的研究调查队伍,并且展开了一系列的国际合作。
英国的火灾研究历史,可以追溯到1897年[3],在当时的不列颠防火委员会(British Fire Prev2ention C ommittee)和火灾保险委员会(Fire O ffices’C ommit2 tee)的主持下,英国的火灾试验场在Regens Park建成,在该试验场可以进行各种构件抗火性能和材料燃烧性能的试验。1918年,火灾工程师协会(Institu2 tion of Fire Engineers)成立;1935年,火灾保险委员会新的火灾试验炉在Boreham2w ood建成;1947年,组建了火灾研究所;1968年,在卡丁顿建立了目前世界上独一无二的火灾实验室(图2),可以对高达十层的建筑结构的抗火性能进行足尺试验研究。目前爱丁堡大学、谢菲尔德大学、帝国大学等也在积极开展火灾研究。
加拿大、瑞典、挪威、新西兰、澳大利亚、日本等国也对火灾问题进行了广泛研究,并取得了大量成果。在我国,公安部四川消防科学研究所在1972年率先开展建筑构件抗火性能研究,于1973年建立了两座燃烧试验炉,对梁、板、柱、墙、屋面板等的耐火等级进行试验研究。进入20世纪80年代,中国建筑科学研究院、同济大学、清华大学、江苏省建筑科学研究院、西南交通大学等单位对建筑材料的热工性
第24卷第2期2004年6月
防灾减灾工程学报
Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering
V ol.24N o.2
Jun.2004
①收稿日期:2003212208;修回日期:2004201212
作者简介:刘永军(19662),男,副教授,博士后。主要从事建筑结构抗火性能及有限元软件等方面的研究。
图1 埃及亚力山大市纺织厂厂房在火灾中倒塌 图2 位于英国卡丁顿的大型火灾实验室
Fig.1 C ollapsed textile factory in Alexandria ,Egypt Fig.2 Large scale fire reserach laboratory at Cardington ,UK
能、建筑构件及结构的耐火性能进行了一系列试验
研究及理论分析,推进了火灾研究在中国的发展。1989年,火灾科学国家重点实验室在中国科学技术
大学成立,标志着我国火灾科学研究进入了新的阶段。
通过各国科研人员的努力,逐渐形成了火灾科学的基本思想,构筑了火灾科学的框架体系。1985210,从事火灾科学研究的专家们聚集美国,召开了第一届国际火灾科学大会,宣告“火灾科学”正式诞生。火灾科学主要研究火灾共同规律,如火灾发生、火灾蔓延、烟气运动等,也研究不同种类火灾中的特殊现象。建筑火灾一般是指危害建筑物本身及建筑物中生命、财产的火灾,是火灾科学的主要研究领域之一。建筑火灾研究包括火灾探测、烟气运动、人员疏散、灭火技术、防火设计、抗火设计、损失评估等诸多内容,本文仅就与结构抗火设计相关的内容进行回顾,并对今后发展进行展望。
1 建筑结构抗火性能研究回顾
结构抗火设计的目的是保证建筑构件和结构具有足够的耐火时间,防止火灾时出现局部倒塌甚至整体倒塌。建筑结构抗火性能研究涉及以下几方面内容:建筑火灾的发展过程;高温下材料的热工性能、力学性能;火灾时结构的热反应和结构反应;结构抗火分析软件等等。各国学者对建筑结构抗火性能进行了大量的研究,取得了丰硕的成果。1.1 建筑火灾发展过程研究
建筑火灾发展过程研究的目的是掌握建筑火灾发展规律,主要了解气体温度变化及烟气运动等规律,从而再现已发生火灾和预测未来可能火灾的情况,为建筑防火设计和结构抗火设计提供科学依据。
火场气体温度变化规律是进行结构抗火性能分析、火灾后的结构损伤评估及加固决策的重要基础。对建筑火灾发展过程进行实验研究是一种较为直接、可靠的途径。它一方面可以给出供计算用的一些经验、半经验性的模型,另一方面可以为人们从一般原理出发提出的理论和计算模型提供检验手段和可靠依据。1972年,在美国国家科学基金资助下,美国哈佛大学现代火灾科学之父H oward Emm ons 教授与工厂联合研究公司对建筑火灾发展过程进行合作研究,其中进行了两次足尺实体试验。这项研究取得了三方面的重大成果:实验方面,使用了新的仪器和数据处理方法,建立了现代火灾实验标准;理论方面,建立了现在广为知晓的区域火灾模型;数值方面,为哈佛大学的火灾模拟软件提供了可靠的数据支持[4,5]。
数值模拟是一种广泛应用的研究火灾发展过程的方法。目前,数值模拟的数值模型有网络模型、区域模型、场模型及混合模型等。网络模型的主要思想是把远离火源的房间内的气体状态参数假定为完全一致,把每个房间作为网络中的一个结点来考虑。这种方法比较简单,但适用面窄,是对火灾过程的浅层次模拟。区域模型和场模型是较高层次的模型,有各自的理论体系和计算方法。场模型把火灾过程中的各种状态参数如温度、组分浓度等作为空间和时间的函数,依据质量守恒、能量守恒等一般原理及化学反应定律,抽象出一组微分方程,根据边界条件计算出火灾过程中各时刻蹬温度场、浓度场等。这种方法精度很高,但计算过于复杂耗时。区域模拟的思想是把一个着火空间划分成为数不多的几个区域,每个区域的温度、气体浓度等状态参数均匀一致,质量、能量交换只发生在区域之间、区域与边界之间及区域与火源之间。一般来说,区域划分得越小,精度越高,所以具有很大的优越性。
022 防灾减灾工程学报 第24卷
建筑火灾发展过程是一个复杂的传热、传质、湍流过程,由于燃烧过程不易控制,边界条件较难模拟等原因,使得准确计算出火灾过程中各时刻的温度场还比较困难。在进行结构的抗火性能分析时,较多采用的方法是,假定着火房间内的气体在空间上各点的温度相同,通过开口因子和火荷载密度等参数近似计算出房间内气体的温度-时间曲线[6]。显然,这种方法比较粗糙,与实际情况有一定差别,更准确的基于计算流体动力学等理论的方法正在发展之中。
1.2 建筑材料高温下热工性能和力学性能研究
建筑材料在高温下的热工性能参数以及力学性能参数是研究建筑结构在火灾中反应的基础。材料的热工性能参数包括热传导系数、比热容、质量密度以及热膨胀系数等。影响混凝土热传导系数的因素有骨料类型、水分含量、混凝土的配合比以及温度等。试验表明[7],随着温度的升高,混凝土的热传导系数逐渐减小,而其它几种因素的影响越来越不明显,Lie等给出了常用混凝土的热传导系数与温度关系的简化公式[8]。混凝土的热膨胀系数与骨料类型等因素有关,并且还受试件尺寸、加热速度等外部条件影响,不同研究者得出的结果差异较大,Huang对比了Lie、W ood以及Nizamuddin给出的公式,最大差值在2倍以上[9]。相对于混凝土的力学性能来说,混凝土的热工性能研究还较少,但热工性能参数对结构分析结果影响还是比较大的,这方面还有很多工作要做。
加拿大国家研究院、英国建筑研究院、美国波特兰水泥协会以及同济大学、清华大学等对高温下混凝土和钢筋的力学特性、高温下混凝土本构关系、热变形、高温瞬时徐变、高温对轻骨料混凝土影响等进行了系统试验研究和理论分析,得出了基本一致的结论(文献[3])[10～13]。这些研究表明,各种混凝土、钢筋在高温下以及高温作用后,抗压强度、抗拉强度、弹性模量均明显下降,下降程度与升温速度及高温持续时间等因素有关;高温下,混凝土和钢筋的徐变速度明显加快;混凝土的抗压极限强度随着温度的升高不断降低,极限强度对应的应变增大。同济大学等还对高温下钢筋混凝土的粘结滑移性能进行了试验研究,结果表明高温下及高温后粘结强度均有下降,极限滑移量增加。
德国的Thienel和R ostasy研究了双向受力时高温下混凝土的本构关系[14],试验表明,骨料的最大粒径对高温下双轴强度有较明显的影响,骨料含量及水灰比影响较小;高温下双轴破坏包络线形状类似,但双轴强度随着温度增高而减小。宋玉普等对高温后混凝土在双向压载情况下的本构关系进行了试验研究[15],得到了一些有意义的结论。
1.3 建筑构件内温度场研究
材料的力学性能与温度密切相关,所以,搞清构件内部各点的温度变化过程是计算构件及结构在火灾中结构反应的前提。发生建筑火灾时,可燃物释放的热量通过热辐射、热对流以及热传导方式传递给建筑构件表面,再通过热传导向构件内部传递。构件内温度场是一个随时间变化的变温度场,一般可通过对傅立叶导热微分方程进行数值求解获得构件内的温度分布。有限单元法是计算构件内温度场的一种理想方法。为了减少计算工作量,目前普遍假设梁、柱等细长构件的温度分布沿轴线方向无变化,把三维温度场问题简化成二维问题。由于混凝土的导热系数和比热容是温度的函数,且边界条件与环境因素有关,火灾时构件内温度场是一个复杂的非线性瞬态问题。通常在空间域上采用有限单元法、在时间域上采用有限差分法,充分利用两者优点来计算温度场的变化。9?11恐怖袭击以后的调查研究发现,建筑结构中结点的抗火性能对整个结构的影响很大,而结点内的温度分布是三维的,因此,火灾下构件内三维温度场分析已经引起重视。
混凝土内水分的运动及蒸发对构件内温度场有一定的影响,但计算混凝土内部的水分运动是十分复杂的,因此,在计算普通混凝土构件内的温度场时,水分的影响通常忽略不计。火灾下普通混凝土出现爆裂的可能性较小,所以,进行普通钢筋混凝土构件内温度场分析时,不考虑应力场对温度场的影响。
高性能混凝土在高温作用下,很容易产生爆裂的现象,这将导致钢筋外露,直接受火,降低承载能力。主要原因之一是高性能混凝土非常致密,水分扩散困难,水蒸汽压力过大;另一个主要原因是混凝土中压力过高。James等对高温下混凝土构件内的温度变化、气压变化、水分运动等采用有限单元法及有限容积法进行耦合分析,取得了较好的效果[16,17],对研究高性能混凝土的抗火性能具有积极意义。
1.4 建筑构件及简单结构抗火性能试验研究
人们很早就对梁、柱、板等基本建筑构件的耐火
122
第2期刘永军等:建筑结构抗火性能研究回顾及展望
性能进行了试验研究,并根据试验结果提出了相应
的计算公式。E lling w ood 等对各种截面形状的钢筋混凝土简支梁的耐火性能进行了试验研究,考察了荷载水平、混凝土保护层厚度、纵向配筋率、升温方
案等对简支梁耐火性能的影响[18]
。结果表明:随着承受的荷载水平的增加,梁的耐火时间逐渐减小;适当增加保护层厚度,可以提高梁的耐火性能;增加受火面的纵向配筋率,可以提高梁的耐火能力;受火面积的增大,对梁的抗火性能有不利影响;荷载水平加大,柱的耐火极限急剧减小;增加纵向配筋率并不能显著提高钢筋混凝土轴向受压柱的抗火性能;长细比较小的粗柱的破坏形式一般为压坏,而长细比较大的细柱多因侧向挠度过大而破坏。
Lie 及韩林海等对钢管混凝土的耐火性能进行了试验研究及数值模拟,证明钢管混凝土柱具有很好的耐火性能[19,20]。
台湾交通大学和加拿大国家研究院对高性能混凝土的耐火性能进行了联合研究[21],对15根高性能混凝土柱(305mm ×305mm ×3180mm )进行了足尺试验,证明了剥落现象的存在(图3)。
吴波等对钢筋混凝土柱受火后的抗震性能进行了试验研究[22],为震区受火结构的抗震加固提供了依据。
同济大学陆洲导、清华大学时旭东等对钢筋混凝土连续梁、框架的耐火性能进行了试验研究及数值模拟,得到了以下结论:单跨升温对于连续梁是不利的;荷载位置不同,对连续梁的跨中挠度影响不大;连续梁的破坏速度与简支梁相比,相对缓慢;构件轴向热变形在超静定结构中引起较大的附加应力;框架在火灾下容易发生剪切破坏和节点区受拉破坏;超静定结构在火灾过程中存在着内力重分布
的现象[23,24]。
1990年以来,同济大学李国强等对梁、柱等钢构件以及钢框架的耐火性能进行了大量的试验研究及数值模拟[25,26],推动了我国钢结构抗火技术的发展。
1.5 建筑结构抗火性能足尺试验研究
1990206223,英国伦敦的一幢14层在建钢结构大楼发生火灾,火灾持续近5小时,虽然当时钢柱等构件没有采取防火保护措施,但并没有因火灾而倒塌。火灾现场检测及理论分析表明,由于建筑的各部分间存在相互作用,所以整体结构中的构件的抗火性能与单个构件的抗火性能是完全不同的,实验炉中进行的单个构件的实验,不能完全反应构件在结构中的抗火性能。调查人员得出的结论认为,以
前的规范没有恰当考虑结构整体在真实火灾中的反应,也没有考虑楼板的薄膜作用,因此是相当保守的。这次火灾也促使英国建筑研究院进行了一系列大规模的实验。
专家们首先于1993年建立了一个8层钢结构办公楼足尺模型(图4),高33m ,占地面积21m ×45m ,模型中构件没有采用防火保护措施,尽管实验过程中构件温度达到800°C ～900°C ,比传统上认为的钢构件600℃的临界温度高出许多,但并没有倒塌现象发生。2001209226,又建立了一个7层现浇钢筋混凝土框架结构足尺模型,高25.2m ,占地面积22.5m ×30m 。这些实验获得了大量的实验数据,为深入了解建筑结构在火灾中的性能以及开发用于研究和设计的计算机软件提供了可靠依据,并据此提出了新的建筑结构火灾安全设计指南
。
图3 高性能混凝土柱高温后的剥落现象
Fig.3 S palling of high strength concrete after a fire test
图4 八层钢结构足尺模型
Fig.4 Full 2scale test structure simulating eight storey steel
building
222 防灾减灾工程学报 第24卷
1.6 建筑结构抗火性能相关软件研究
建筑结构火灾反应包括热反应和结构反应两
个方面,下面简要回顾这两方面的计算机软件的发展情况。
1977年,麻省理工学院和伯克利加州大学联合开发了框架在火灾中反应的分析软件,该软件由热反应分析模块FIRES2T和结构反应分析模块FIRES2 RC构成[27],经过多次升版,目前已经具备了较强的结构抗火分析的能力。热反应分析模块具有一维、二维、三维单元,并能模拟常见边界条件,可分析单一材料或复合材料的温度场。结构反应分析模块可用梁单元分析钢筋混凝土框架结构在火灾中的反应,本构模型中考虑了高温的影响。
1979年,瑞典国家试验研究院推出了计算遭受火灾的构件内温度场的分析程序T ASEF,该软件用于计算二维及轴对称问题的温度场,其数值计算采用有限单元法,可以描述对流、辐射等各种边界条件,并且具有良好的前后处理系统,已经用于一些科研、设计及教学活动[28]。
1988年,Lie开发了钢筋混凝土柱耐火分析程序FRCP。该程序由温度分析模块和结构分析模块构成。温度分析模块采用有限差分法,因而适用范围有限,而结构分析模块采用一种简化算法。该程序计算结果与试验结果相比,误差在15%以内。Lie 用FRCP对影响钢筋混凝土柱耐火性能的参数进行了研究,获得了一些有益的结论[29]。
1991年,新西兰建筑研究协会开发了钢筋混凝土梁及楼板系统抗火性能计算软件BRANZ TR8。该软件可以根据单位面积楼板上的火荷载及开口因子两个参数计算出升温曲线,然后根据计算出的升温曲线计算出各时刻构件内温度场,根据构件内温度场计算出梁及楼板系统的耐火时间,从而确定是否满足火灾安全要求[30]。
1994年以来,英国谢菲尔德大学的Huang等陆续开发了温度场分析程序FPRC BE2T、钢结构抗火分析程序VU LC AN、二维混凝土构件耐火分析程序FP2 PRC M2S,这几个程序联合起来,可以较好地对钢筋混凝土梁、柱、连续梁,以及钢结构在火灾中的热反应及结构反应进行模拟[31,32]。
1998年,英国帝国大学的T erro在伦敦大学的应力分析软件LUS AS的基础上,开发了钢筋混凝土结构在火灾中反应分析软件STRUCT[33]。STRUCT 由构件内温度场分析模块和结构反应分析模块构成,提供了二维四结点四边形和三结点三角形两种温度分析单元及三结点三维梁单元和八结点壳单元两种结构分析单元,据T erro称,这是能进行火灾下三维结构非线性有限元分析的第一个软件。
近些年,我们对钢筋混凝土结构的抗火性能进行了一些研究,开发了钢筋混凝土结构火灾反应分析软件STRUFIRE[34]。STRUFIRE由热分析模块、结构分析模块以及前后处理模块构成,可以计算火灾下建筑构件内二维温度场、三维温度场和结构的内力、变形、开裂等,并用可视化技术显示出来。STRU2 FIRE的其他功能正在发展当中,长远目标是为建筑结构抗火性能研究、设计、教学等提供一个有用工具。
2 建筑结构抗火性能研究展望
经过研究人员的努力,建筑结构抗火性能研究取得了很大进展。今后一段时期内,建筑结构抗火性能研究将向以下几个方面发展:研究内容多样化;实验设备大型化;实验研究足尺化;考虑因素综合化;分析软件专门化;设计方法性能化。目前,迫切需要进行以下几个方面工作:
2.1 提高建筑材料自身的耐火性能
这方面的进展可以起到事半功倍的效果,可以减少被动防火措施,降低工程造价,加快施工进度。目前,开发耐火耐候钢是一个重要研究课题,据报道,武汉钢铁公司在这方面取得了重要的进展,其产品已经用于国家大剧院的工程中。另外,如何改善高性能混凝土的耐火性能也是一个重要课题,加拿大国家研究院等进行了一系列实验研究,证明添加纤维对防止爆裂有比较明显的作用。
2.2 丰富基础性的实验数据
目前,混凝土在高温、双向受力条件下的本构关系实验数据还很少,高温、三向受力条件下的本构关系实验数据几乎没有。建筑材料在高温下的热工性能实验数据也比较缺乏,一些关键的数据如对流换热系数等还难以确定。
2.3 搞清结点抗火性能
专家的在对世贸大厦5号楼进行调查时发现,结点在火灾中受到严重破坏是导致大楼倒塌的一个主要原因。目前,关于结点抗火性能的研究还进行
322
第2期刘永军等:建筑结构抗火性能研究回顾及展望
得很少,英国建筑研究院在2003年进行了一些实验。
2.4 发展大型实验设备
由于受实验设备的限制,包括单个构件的实验在内,目前世界上绝大多数的都是缩尺实验。尽管英国进行了一些建筑结构抗火性能的足尺实验,也应该看到,还有网壳结构等的复杂结构形式需要进行足尺试验研究,试验研究工作任重道远。
2.5 开发结构抗火性能分析的大型专用软件
实用抗火分析软件的发展目标是:在进行新建筑的抗火设计时,能够根据未来可能的情况,预测出可能的火灾场景、整个建筑物在火灾中的反应以及火灾损失程度。目前美国犹他大学已经开展了相关研究,可望在近期取得较大进展[35]。
2.6 发展性能化抗火设计方法
性能化抗火设计方法的特点是确定建筑结构在火灾中应该达到的目标,但并不限制实现目标的手段。因此,进行结构抗火性能分析时,除了要考虑结构本身的抗火性能以外,还要考虑建筑中的水喷淋等主动消防设施的有利影响以及消防队的干预作用,包含了很多不确定因素及软因素,这方面还有大量工作要做。
3 结语
综上所述,建筑结构抗火性能研究已经取得了重要进展,同时,火灾案例也不断给我们提出新的课题。美国在9?11恐怖袭击以后的调查中发现了很多新的现象,使之认识到需要加强建筑结构抗火性能研究,特别是要大力发展大型、新型实验设备,发展新型加载方法、加热方法、测试方法。
在中国,建筑结构抗火性能研究虽然也取得了较大进展,但同时也应看到差距,主要表现在投入严重不足、实验设备较差、研究机构规模小、研究内容不系统和多是跟踪国外研究、原创性成果不多等方面。在目前的形势下,国家有必要加强投入,重点扶持一批有潜力的单位,使之成为具有先进实验设备和合理研究队伍的具有重大国际影响的研究机构。
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R evie w and Prospect of the Study on Behavior of
Structures in Fire Conditions
LI U Y ong 2jun 1,2,LI H ong 2nan 3
(1.Department of Civil engineering ,Shenyang Jianzhu University ,Shenyang 110168,China ;
2.S tate K ey Laboratory of Fire Science ,University of Science &T echnology of China ,Hefei 230027,China ;
3.Department of Civil engineering ,Dalian University of T echnology ,Dalian 116024,China )
Abstract :It is well known that the m ost im portant material properties of concrete and steel ,yield strength and m odulus of elasticity ,are reduced obviously at high tem peratures ,s o it is not unusual that buildings are seriously damaged even collapse in fires.F or exam ple ,early on the m orning of N ovember 3rd ,2003,a fire burst out in an eight 2story building used for commercial and residential purposes in Xuanling Village of Zhuhui District in Hengyang ,Hunan Province.The building suddenly collapsed during fire and 20firemen were killed ,m ore than 400residents lost their houses.It has been reported that there were at least 25buildings over 4stories collapsed in fires from 1970to now.
The behavior of structures in fire conditions is very com plex ,because various factors need to be taken into account ,such as variations of member tem perature with time ,tem perature effects on material properties (reduction in strength and stiffness ,expansion ,creep ),material non 2linearity ,geometric non 2linearity ,combined actions.Study on the behavior of structures in fires relates following four issues :fire exposure conditions ,material properties at elevated tem peratures ,
5
22 第2期刘永军等:建筑结构抗火性能研究回顾及展望
thermal response of a structure ,and mechanical response of a heated structure.The four issues are interrelated ,i.e.,a description of the fire exposure is used as input to determine the thermal response of a structure.There has been a grow 2ing interest in this area in many countries ,such as the US A ,the UK,Canada ,and Australia.Extensive test and numer 2ical programs have been conducted ,and many achievements have been obtained.
This paper includes three main parts.First ,the history of fire science is reviewed briefly.S ome im portant aspects of advance in fire resistance study of structures are reviewed in the second part ,including fire growing process ,thermal and mechanical properties of steel and concrete at elevated tem perature ,analysis method for tem perature fields in members subjected to fires ,explosive spalling of high performance concrete in fires ,structural fire tests on constructional ele 2ments ,full scale fire tests of whole building structures ,s oftware development for analyzing the thermal response and me 2chanical response of structures subjected to fires ,etc..At last ,s ome comments and prospects about the further studies of behavior of structures in fire conditions are provided.
K ey w ords :constructional structure ;performance of fire resistance ;structural analysis ;thermal response
622 防灾减灾工程学报 第24卷
我国对外贸易结构优化对产业结构升级影响研究 我国对外贸易结构优化对产业结构升级影响研究 内容摘要：本文基于我国1980-2012年时间序列数据，对进出口贸易结构与产业结构变化效应进行测度，对三者计算所得的变化效应值进行了单位根检验、因果关系检验与脉冲响应分析。在此基础上，对钱纳里和塞尔昆构建的半对数模型进行改进，实证分析进出口贸易结构优化对产业结构升级的影响程度，得到进出口贸易结构的优化对产业结构升级都有一定的促进作用，且进口贸易结构变化的影响程度要大于出口贸易结构的结论。 关键词：对外贸易结构优化产业结构半对数模型 问题的提出 产业结构优化升级是一国经济发展的重要标志，是影响经济可持续发展的重要因素。在开放经济条件下，产业结构的演变和升级不仅要受到需求结构、技术进步等内部因素影响，还要受到对外贸易、FDI 等外部因素的影响。尤其是随着对外贸易规模的不断扩大，贸易结构转换时机的恰当选择和途径，对促进该国产业结构优化越来越重要。目前我国作为最大的经济转型体，其对外贸易规模一直在快速增长，进出口总额由1978年的206.4亿美元增长到2012年的38671.2亿美元，平均增长16.13%，其增速远远高于同期世界贸易8.27%左右的平均增长速度。我国在世界贸易中的排位也随之急剧提升，由1978年的第29位上升到2012年的第2位。对外贸易额增长的同时，我国进出口贸易结构也在不断优化，初级产品进出口额不断下降，而工业制成品进出口比重不断上升。我国正处在经济结构调整的关键时期。因此，对外贸易结构优化是否对我国产业结构优化有影响，影响程度多大？这一问题的研究对我国内部经济与外部经济协调发展起着重要 的意义。 文献综述 从传统的国际贸易理论到新新贸易理论，关于对外贸易结构对产业结构的影响没有特别提到，主要原因在于国际贸易理论与产业经济
文献综述 建筑设计参考文献综述： [1]《房屋建筑学》，邢双军主编 建筑学作为一门内容广泛的综合性学科，它沙及到建筑功能、工程技术、建筑经济、建筑艺术以及环境规划等许多方面的问题。般说来，建筑物既是物质产品，又具有一定的艺术形象，它必然随着社会生产生活方式的发展变化而发展变化，并且总是受科学技术、政治经济和文化传统的深刻影响*建筑物—一作为人们亲手创造的人为环境的重要组成部分，需要耗用大量的人力和物力。它除了具行满足物质功能的使用要求外，其空间组合和建筑形象又常会赋予人们以精神上的感受。 [2]《建筑设计防火规范》（GB50016-2006） 1.0.1 为了防止和减少建筑火灾危害，保护人身和财产安全，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于下列新建、扩建和改建的建筑： 1 9层及9层以下的居住建筑（包括设置商业服务网点的居住建筑）； 2 建筑高度小于等于24.0m 的公共建筑； 3 建筑高度大于24.0m 的单层公共建筑； 4 地下、半地下建筑（包括建筑附属的地下室、半地下室）； 5 厂房； 6 仓库； 7 甲、乙、丙类液体储罐（区）； 8 可燃、助燃气体储罐（区）； 9 可燃材料堆场； 10 城市交通隧道。 注：1 建筑高度的计算：当为坡屋面时，应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度；当为平屋面（包括有女儿墙 的平屋面）时，应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度；当同一座建筑物有多种屋面形式时，建筑 高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设 施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等，可不计入建筑高度内。 2 建筑层数的计算：建筑的地下室、半地下室的顶板面高出室外设计地面的高度小于等 于 1.5m 者，建筑底部设置的高度不超过2.2m 的自行车库、储藏室、敞开空间，以及建筑屋顶上突出的局部设备用房、出屋面 的楼梯间等，可不计入建筑层数内。住宅顶部为两层一套的跃层，可按1 层计，其它部位的跃层以及顶部 多于2 层一套的跃层，应计入层数。 1.0.3 本规范不适用于炸药厂房（仓库）、花炮厂房（仓库）的建筑防火设计。 人民防空工程、石油和天然气工程、石油化工企业、火力发电厂与变电站等的建筑防火设计，当有专门的国家现行标准时，宜从其规定。 1.0.4 建筑防火设计应遵循国家的有关方针政策，从全局出发，统筹兼顾，做到安全适用、技术先进、经济合理。 1.0.5 建筑防火设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
高等钢结构与组合结构理论如何提高钢结构的抗火性能 姓名：梁梦岩 学号：1530710(硕士) 所在学院：土木工程 指导教师：蒋首超 日期：2016年1月
如何提高钢结构的抗火性能 摘要：钢结构是现代建筑工程中普遍采用的结构形式之一，由于二其重量轻、机械化程度高、施工简便、布局灵活等特点，在工程中的应用越来越广泛。但其存在的主要缺点是耐火性能差，在高温作用下会很快失效倒塌。本文就其耐火性差的特点，浅谈钢结构在工程中的抗火设计和防火保护措施。 关键词：钢结构抗火设计防火措施 1.钢结构抗火设计 目前国内外的钢结构设计主要采用基：F试验的抗火设计方法。基于试验 的构件抗火设计方法是一种简单、直观的方法，是最基本、最原始的方法!通过对不同构件(梁、柱)在规定荷载分布和标准升温条件下迸行耐火试验，确定在采取不同防火措施后构件的耐火时间。由于无法考虑荷载分布与大小、件端部约束状态的影响，以及难以准确反映构件受力或在结构中产生的温度应力等，此法有很大的缺陷。 基于计算的抗火设计方法是从基于试验的构件抗火设计方法转变过来的，避免了传统的基于试验的钢结构抗火设计方法所存在的问题，目前已被各国普遍接受且编制了钢结构抗火设计规范，规定了进行结构抗火计算的内容。这种钢结构的抗火设计方法以高温下构件的承载力极限状态为耐火极限判断，考虑温度内力的影响，在我国第一部钢结构抗火设计标准中即采纳r这种方法，其计算过程如下：1)采用确定的防火措施，设定一定的防火被覆厚度：2)计算构件在确定的防火措施和耐火极限条件下的内部温度：3)采用确定高温下钢铁材料参数，计算结构中的该构件在外荷载和温度作用下的内力；4)进行荷载效应组合：5)根据构件和受载的类型，进行构件耐火承载力极限状态验算：6)当设定的防火被覆厚度不合适时(过小或过大)，可调整防火被覆厚度，重复上述步骤1)～步骤5)。 作为结构抗火设计方法的发展趋势，和基于计算的抗火漫计方法相比，基 于计算的结构抗火设计方法以防止整体结构倒塌为日标，基于整体结构的承载能力极限状态进行抗火设计，即结构的主要功能作为整体承受荷载，火灾下结构单个构件的破坏，并不一定意味着整体结构的破坏，特别是对于钢结构，一般情况下结构局部少数构件发生破坏，将引起结构内力重分布，结构仍具有一定
论文框架结构 特别说明:以下的框架只是普遍意义的写作思路,各位同学在写作时,可以按照此框架整理自己的思路,具体拟订写作提纲时,应根据实际情况进行增减和调整,不一定完全按照此框架写。 对于不同类型的选题,论文的框架各有不同,一般而言,电大论文选题可以分为三种类型。 第一种类型:以研究企业现存问题为主,对存在问题提出改进建议的选题。重点写存在的问题接解决措施。 在文章的开头应该有 300-600字左右的引言,引出所研究的内容, 对于问题型研究主题,主要内容的展开可以参考以下分析框架: 一、理论概述 (一 (二 ······ 二、提出问题(研究对象的特点、重要性、必要性 (一 (二 (三 ······· 三、现状描述(现状,现存主要问题
(一 (二 (三 ······· 四、问题分析(原因分析、成因分析 (一 (二 (三 五、解决问题(解决措施、改进建议、应注意的问题 (一 (二 (三 ······· 六、小结(结论 第二种类型:某一种管理方式在某企业中的应用, 如“电子商务在 XX 企业中应用研究” 。重点写实施过程中面临的主要问题及解决方案 在文章的开头应该有 300-600字左右的引言,引出所研究的内容, 对于问题型研究主题,主要内容的展开可以参考以下分析框架: 一、理论概述
(一 (二 ······ 二、研究对象的必要性 (一 (二 (三 ······· 三、推行的主要措施 (一 (二 (三 ······· 四、推行过程中面临的主要问题 (一 (二 ······· 五、解决措施、保障措施或进一步注意的问题(一
(二 (三 ······· 六、小结(结论 第三种类型:以总结企业现有的成功经验为主(相当于一个案例研究 ,该企业的成功经验对类似企业的借鉴意义,如“雅芳直销模式的研究” ,这类企业的一些做法比较成熟、成功,具有一定的推广和借鉴价值。重点要总结经验, 提出其借鉴意义。 在文章的开头应该有 300-600字左右的引言,引出所研究的内容, 对于问题型研究主题,主要内容的展开可以参考以下分析框架: 一、理论概述 (一 (二 ······ 二、研究意义、重要性、必要性 (一 (二 (三 ······· 三、主要措施或举措
混凝土结构抗火设计综述 向贤华勘察、设计 混凝土结构抗火设计综述 向贤华 (铁道第四勘察设计院城建院 武汉430063) [摘 要] 总结归纳了国内外混凝土结构抗火设计研究的现状、混凝土结构的火灾反应,在指出目前我国结构抗火设计方法存在的缺点的基础上,提出基于计算的结构抗火设计方法,并针对现阶段的研究状况,对结构抗火设计有待进一步研究的问题提出了自己的见解。 [关键词] 混凝土 结构 火灾 反应 结构抗火 设计 1 前言 频繁发生的建筑火灾,往往造成人类财富和物质资源的巨大损失,甚至人员的惨重伤亡。特别是近年来,随着建筑物高层化、大规模化及用途的复合化的发展,在火灾防治水平不断提高的同时,火灾的防治难度也在不断加大。目前,对火灾的防御和研究主要集中在建筑防火和结构抗火两个方面。 50年代,前苏联首先颁布了耐热钢筋混凝土的设计暂行指示( -151-56/M C ),之后,美国消防协会(1962)、FIP/CEB(1979)、瑞典(1983)、法国(1984)相继颁布了钢筋混凝土抗火的设计标准。 70年代,我国冶金工业部建筑研究总院等单位编制了冶金工业厂房钢筋混凝土结构抗热设计规程!,该规程给出了60~200?范围内的设计计算方法、设计措施、材料指标及有关规定,这是我国第一部有关钢筋混凝土结构抗火设计规程。80年代中期开始,为了制订科学合理的建筑结构抗火设计规范,清华大学、同济大学、西南交通大学等单位对钢筋混凝土结构的高温材料模型、构件和结构在高温下的反应以及灾后评估修复等问题进行了研究,并取得了较为丰富的成果。到目前为止,我国已有GB9918-88建筑构件火灾试验!和DBJ08-219-96火灾后混凝土构件评定标准!两部与混凝土结构抗火有关的技术规 范[1,2]。 随着国内混凝土结构抗火研究的深入,制定混凝土结构抗火设计标准已成为必然趋势。 2 混凝土结构进行抗火设计的必要性 2.1 火灾对混凝土结构的破坏 对于混凝土结构,虽然其耐火性能比木结构和钢结构好,但实际发生的火灾实例表明,混凝土结构在火灾作用下承载力降低、结构失效以致于倒塌的危险依然存在。主要原因是:在火灾引发的高温作用下,钢材和混凝土的强度、弹性模量以及两者之间的粘结力等均随温度升高而降低,甚至有时还会发生混凝土的爆裂。这些材性的严重劣化,必将导致构件的承载能力下降、变形增大。另外,结构受火时受火面温度随周围环境温度迅速升高,但由于混凝土的热惰性,内部温度增长缓慢,截面上形成不均匀温度场,而且温度变化梯度也不均匀,导致不均匀的温度变形和截面应力重分布,这些变化都足以危及结构的安全性,甚至导致结构失效。 2.2 结构抗火设计的内容 建筑防火主要是利用建筑的防火措施(如防火分区、消防设施的布置等)、建筑的防护设施(如防火门、防火墙)和结构防护设施(如防火涂料、防火板等)达到其减少火灾发生的概率,避免或减少人员伤亡以及减少火灾直接经济损失的目的。而进行结构抗火设计的意义为[3]:
2012年第2期（总第123期）E-mail：lnddxb@https://www.doczj.com/doc/6612004526.html, 出口商品结构是指一国在一定时期内各类出口产品在整个贸易总额中所占的比重，其中蕴含着经济结构、产业结构、资源结构以及贸易政策。改革开放以来，我国外贸出口取得了巨大的成就，在我国国民经济中占据着举足轻重的地位，出口额从1980年的193亿美元增加到2011年的18986亿美元，而对外贸易的发展不仅是数量的改变，更多的是商品出口结构在不断优化，但它离将我国塑造成为世界贸易强国的要求差距还很远，仍存在不少突出的问题，现阶段要继续发挥出口贸易对经济发展的推动作用，就不应拘泥于出口总量的高低，而要关注结构问题。因此，深入实施科技兴贸战略，优化出口商品结构，提高出口商品的科技含量和附加值，对于实现外贸出口的可持续发展以及再上新台阶至关重要。 一、优化出口商品结构的意义 （一）有利于减轻资源环境压力，实现对外贸易可持续发展 我国矿产资源并不丰富，但由于我国出口传统优势产业中很多都是高污染、高耗能、高排放的产品，生产粗放，资源能耗水平高，对环境造成恶劣影响的同时还消耗了大量不可再生的宝贵资源。要实现对外贸易的可持续发展，就必须积极推动出口商品结构转型升级，在扩大产品出口总量的同时优化产品出口结构，走高效低耗的可持续发展道路，实现外贸向集约型、内涵型增长转变。 （二）有利于改善出口商品的国际竞争环境我国出口商品中，低附加值的资源密集型和 劳动密集型产品所占的比重很大，这类商品正面临着越来越恶劣的国际竞争环境。首先，劳动密集型产品的国际市场趋于饱和，价格不断下降，贸易条件不断恶化；其次，这类产品容易引起贸易摩擦，越来越受到国际上贸易保护主义和反倾销的威胁；最后，如果出口的劳动密集型产品中原料性粗加工产品比重较高，用来进行国际交换就必然处于劣势，甚至出现出口越多亏得越多的局面。因此，要尽快实现出口商品结构的战略性调整以改善国际竞争环境。 （三）有利于产业结构的优化升级 产业结构是出口结构的基础，出口结构反过来又可以影响和强化一国或地区的产业结构，并关系到产业结构升级的速度和程度。随着我国出口商品结构的优化，资本、技术密集型产品的出口比重将越来越大，将促进资本和劳动等要素向生产率更高的资本和技术密集型产业流动，从而推动产业结构的调整和优化。 二、我国出口商品结构面临的问题 近年来我国对外贸易总体发展加快，出口商品结构得到改善，但仍存在一系列问题，具体表现如下： （一）出口产品仍以劳动密集型产品为主，比重过大 虽然我国是一个制造大国，但劳动密集型产品仍是我国主要的出口产品，这类产品的附加值普遍不高，出口利润也较低，在世界上具有影响力的品牌寥寥无几，缺乏核心竞争力，而且随着世界各国都在实行贸易保护主义，中国出口产品 我国出口商品结构优化分析 刘丽杰 渤海船舶职业学院电视大学（葫芦岛125000） 【摘 要】 在世界经济全球化进程中，发展对外贸易、参与国际分工是每个国家发展经济的必然选择。 近年来，中国对外贸易得到了长足的发展，出口商品结构也逐步优化，但优化的程度不显著，仍存在一些问题，这在一定程度上影响了出口的增长和出口产品国际竞争力的提高。本文研究了我国出口商品结构存在的问题，并提出了优化的对策建议。 关键词出口商品结构加工贸易 竞争力
钢结构防火与节点设计浅谈 随着国民经济和科学技术的发展，钢结构的应用范围日趋广泛。由于其应用及结构形式发展较快，也带来一些新问题。本文简析了钢结构设计中的节点设计和防火问题。 钢结构节点设计防火 1前言 人类社会发展至今，科学技术作为第一生产力已日益显示出其重要性。钢结构作为一种传统的建筑结构产业，近年来在我国得到了广泛的发展。钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求 能活动或经常装拆的结构。如：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这和钢结构自身的特点如材料强度高、自重轻、塑性及韧性好、抗 震性能好、工业装配化程度高、造型美观、综合经济效益优以及符合绿色建筑等众多优点相一致。但是，随着科技的进步，人们对事物认识的全面深入，钢结构的一般缺陷也 越来越显著。纵观钢结构的发展历程，我们也看到世界范围内的钢结构事故频繁发生，给人类造成了巨大的损失，但同时也得到了诸多的经验教训。随着人们对钢结构认识的深入，发现其诸多缺陷在设计、施工和使用中都是可以补救或避免的，因此，钢结构事故的发生越来越取决于人为因素，即事故的发生多是由于在设计、施工、使用过程中很多人为的错误积累重复而综合引起的。 为避免事故的发生，在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以做出精确理性分析或规范还未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验 所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、 定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 但是，目前在钢结构的设计中存在着两个重要但又是很难解决的问题，一是连接节点的形式和处理问题，二是钢结构的防火问题，现已倍受人们的关注。钢结构事故往往是由于结构体系丧失稳定性而产生的（构件的或整体的），在正常设计或正常使用中这可以通过加强支撑以提高结构的刚度来解决。 点设计 连接节点的设计是钢结构设计中的重要内容之一。在结构分析前就应该对节点的形式有充分地思考与确定。常常出现的一种情况是——最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这种情况必须避免。按照传力特性的不同，节点分刚接，铰接和半刚接。常用的设计参考书都有很多值得推荐的节点做法及计算公式。连接节点有等强设计和实际受力设计这两种常用的方法。连接的不同对结构影响甚大，有些连接根据经验或计算不好辨别是刚接还是铰接。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大的转动，不符合结构分析中的假定，会导致实际工程变形大于计算数据等不利结果。节点是刚接还是铰接会影响计算模型的确定进而影响计算的内力值。 具体设计中需要注意的主要问题包括： （1）焊接 对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应与被连接金属的
钢结构防火设计规范 结合我国建筑行业实际情况，现阶段，我国对钢结构防火设计 规范有什么规定？基本情况怎么样？以下是我们整理建筑术语钢结构防火规范基本介绍： 我们通过相关资料查阅，总结我国钢结构防火设计规范内容，总结几点要点情况，基本内容如下： 第一：规范的效力 从2015年5月1日起，《建筑设计防火规范》GB50016-2014正式施行，原《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑 设计防火规范》同时废止。自此，通过一本规范统一了对建筑防火的要求。 第二：耐火极限的定义 在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到火的作 第 1 页共 4 页
用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间，用小时表示。 钢梁、钢柱在无保护层的情况下，耐火极限为0.25H，即15分钟。 第三：厂房（仓库）的火灾危险性与耐火等级 厂房（仓库）根据生产过程或储存物品的火灾危险性由高到低 分为甲、乙、丙、丁、戊类。厂房（仓库）的耐火等级由高到低分为一、二、三、四级。 第四：厂房（仓库）的相关规定 A、通用规定 厂房（仓库）耐火等级为二级时，柱、梁的耐火极限应分别不低于2.5H和1.5H，檩条（属屋顶承重构件）的耐火极限要求为 1.0H。一、二级耐火等级的单层厂房（仓库）的柱，其耐火极限可降低0.50H（多层柱仍为 2.5H）。 即：耐火等级为二级的单层钢结构厂房（仓库）的柱、梁(门式 第 2 页共 4 页
刚架结构的梁可归为屋顶承重构件)、檩条的耐火极限要求分别为：柱2H、梁1H、檩条1H。 当厂房采用混凝土主体结构加钢结构屋盖时,钢结构屋盖的梁、支撑、檩条等均可以视为屋顶承重构件。 B、新规范对钢结构建筑的重要规定 新规范取消了原规范中丁、戊类厂房可以不采取防火保护措施 的规定。这意味着所有的钢结构建筑，都必须涂刷防火涂料或采取其他防火保护措施。 金属夹芯板应全部采用岩棉等不燃芯材。 单层卷材柔性防水屋面，其保温层仅能采用不燃材料如岩棉。 更对关于钢结构防火规范、钢结构防火设计规范相关资料，敬请关注行业解读栏目或登入建筑图库栏目查询建筑钢结构图集攻略。 第 3 页共 4 页
建筑结构抗火性能研究回顾及展望① 刘永军1,2,李宏男3 (1.沈阳建筑工程学院土木工程系,辽宁沈阳110168; 2.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥230027; 3.大连理工大学土木工程系,辽宁大连116024) 摘要:火灾产生的高温可使建筑结构严重破坏甚至倒塌,为了保证建筑结构具有足够的抗火能力,必须进行建筑结构抗火分析和设计。各国学者对建筑结构抗火性能进行了大量研究,取得了丰硕的成果。本文简要介绍火灾科学的产生及发展的进程,重点回顾建筑结构抗火性能研究的进展,进而对今后发展进行了展望。 关键词:建筑结构;抗火性能;结构分析;热反应 中图分类号:T U352.5 文献标识码:A 文章编号:167222132(2004)022******* 0 引言 火灾产生的高温可使建筑结构严重破坏甚至倒塌。调查结果表明,从1970年至现在,全世界至少有25幢4层以上的建筑在火灾中整体倒塌,其中9至20层的4幢,21层及以上的6幢。例如:湖南省衡阳市珠晖区的八层永兴综合楼,底层是钢筋混凝土框架结构仓库,上面为砖混结构,2003211203早晨8时37分,在火灾中突然倒塌,夺走了20名消防官兵的宝贵生命;南昌万寿宫商城,底部两层框架结构商场,上部7层住宅,1993205213发生火灾,2个小时后,整个建筑物倒塌,致使603人无家可归;20002072 19,埃及亚力山大市一个纺织厂的6层钢筋混凝土厂房发生火灾,9个小时后,突然倒塌,夺去27人的生命。图1是该厂房倒塌后的景象。 人类很早就对火灾研究发生了兴趣,有据可查的有组织的研究活动可以追溯到19世纪。美国对火灾研究较早[1,2],1890年成立了国家消防协会(National Fire Protection Ass ocia2tion),同年建立了保险商实验室(Underwriters Laboratories);1901年国家标准局(National Bur2eau of Standards)成立;1974年,美国组织了防止及控制火灾联合行动,并在国家标准局成立了火灾研究中心(Center for Fire Research); 1990年,火灾研究中心和建筑技术中心(Center for Building T echnology)合并成今天的建筑与火灾研究实验室(Building and Fire Research Laboratory),继续对火灾科学和工程问题进行全面研究。此外,波特兰水泥协会以及哈佛大学、麻省理工学院、伯克利加州大学、马理兰大学、伍斯特理工学院等也在积极参与火灾研究。2001年9?11恐怖袭击以后,美国组织了大规模的研究调查队伍,并且展开了一系列的国际合作。 英国的火灾研究历史,可以追溯到1897年[3],在当时的不列颠防火委员会(British Fire Prev2ention C ommittee)和火灾保险委员会(Fire O ffices’C ommit2 tee)的主持下,英国的火灾试验场在Regens Park建成,在该试验场可以进行各种构件抗火性能和材料燃烧性能的试验。1918年,火灾工程师协会(Institu2 tion of Fire Engineers)成立;1935年,火灾保险委员会新的火灾试验炉在Boreham2w ood建成;1947年,组建了火灾研究所;1968年,在卡丁顿建立了目前世界上独一无二的火灾实验室(图2),可以对高达十层的建筑结构的抗火性能进行足尺试验研究。目前爱丁堡大学、谢菲尔德大学、帝国大学等也在积极开展火灾研究。 加拿大、瑞典、挪威、新西兰、澳大利亚、日本等国也对火灾问题进行了广泛研究,并取得了大量成果。在我国,公安部四川消防科学研究所在1972年率先开展建筑构件抗火性能研究,于1973年建立了两座燃烧试验炉,对梁、板、柱、墙、屋面板等的耐火等级进行试验研究。进入20世纪80年代,中国建筑科学研究院、同济大学、清华大学、江苏省建筑科学研究院、西南交通大学等单位对建筑材料的热工性 第24卷第2期2004年6月 防灾减灾工程学报 Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering V ol.24N o.2 Jun.2004 ①收稿日期:2003212208;修回日期:2004201212 作者简介:刘永军(19662),男,副教授,博士后。主要从事建筑结构抗火性能及有限元软件等方面的研究。
报告正文（一）立项依据与研究内容（4000-8000字）： 1.项目的立项依据（研究意义、国内外研究现状及分析，附主要参考文献目录。）研究意义： 入世后的中国农业面对着国际国内两个市场，扩大农产品出口对于加快我国农业发展和增加农民收入具有前所未有的重要意义。然而，蔬菜、肉类以及水产品出口的屡屡受阻，彰显出我国农产品出口面临着严峻考验，迫切需要分析、挖掘其深层原因并找出切实可行的解决办法。从表层原因来看，除了人们关注的国外技术壁垒外，还有我国农产品出口结构不合理的问题。我国农产品出口流向和结构过分集中于少数国家和地区，且又存在少数品种份额过大、品种结构不均衡的问题。例如，我国对日本和韩国的蔬菜产品、水产品和肉类产品出口贸易密集度指数已经大大超过1，平均值在4－6之间。这种不合理的出口结构极容易导致国家之间贸易摩擦的产生，不利于我国农产品出口贸易的进一步发展。 到目前为止，技术壁垒问题已经受到了各界广泛的关注和研究，而出口结构不合理问题并没有引起人们足够的重视，所见的研究成果甚少。造成我国农产品出口结构不合理的实质是出口市场定位不准和营销策略的偏离。要优化出口结构就要研究市场细分，研究如何根据目标市场的需求特点实施差异化营销策略。长期以来，我国农产品出口一直是立足国内资源比较优势，奉行“大规模营销（Mass Marketing）”，忽略国际市场的差异化和多样化，把相同的产品和统一的营销策略用在所有的国外消费者身上，一味追求“价格优势”，实行以数量取胜的低价出口策略，企业出口效益不高。 在国际市场竞争愈演愈烈、农产品买方市场已经形成的今天，要求农产品出口必须开展差异化营销策略，在了解进口国市场需求变化的基础上，开展目标市场营销（STP营销），即市场细分、选择目标市场和市场定位。出口企业通过对进口国市场细分，选定自己的目标市场，就能够抓住市场机会，在竞争中占据优势地位。 市场细分是市场研究中的热点之一，它是一种使用诸多数理分析方法的科学理论，该理论及其方法的研究与应用，对于优化我国农产品的出口结构，拓展国际市场空间，提高出口企业效益具有重要的现实指导意义。本研究将基于市场细分理论研究建立我国农产品出口市场细分的变量模型，确立选择目标市场的方法和指标体系，为我国农产品出口结构的调整和优化提供决策技术方法和理论上的支撑。研究成果可供我国农产品出口企业及政府部门参考，作为开展国际市场营销管理和制定相关政策的有力依据，将对促进我国农产品出口贸易的良性发展发挥积极作用。 国内外研究现状及分析： 文献查阅表明，近几年许多学者对我国农产品出口贸易问题做了大量研究，但是对我国农产品出口市场细分和结构优化进行的研究不多见，大多数的研究属于对现状的分析和定性地提出相关建议，而建立在一定理论基础上并进行定量分析的实证研究成果很少。以往的相关研究包括以下三个方面： 1．对我国农产品出口结构的相关研究
浅谈钢结构抗火设计方法 摘要：从分析钢材高温下力学性能的变化及影响机理入手，概述了钢结构抗火的传统与现代设计方法的一般步骤及各自优缺点，并对抗火设计的发展趋势与现存问题进行总结。 关键词：钢结构抗火设计结构性能 0引言 长期以来，防火是建筑及结构设计师重点考虑的问题之一，如在建筑中设置防火墙和防火门等，即对建筑进行防火保护，其目的是为了减轻火灾损失，减少人员伤亡。而钢结构作为具有强度高、质量轻、抗震性能好、环境污染少、施工速度快等优点的材料，在建筑工程中发挥着重要的作用，尤其对于体育馆、机场、展览馆等大跨度结构，钢结构更是首选的结构形式。近年来，随着钢材产量的增加，钢结构建筑得到了广泛的推广，如北京国家大剧院、水立方等等。然而由于自身特性的限制，钢结构有一个不容忽视的缺陷——抗火性能差，一旦发生火灾结构受到破坏，后果不堪设想。这使得以钢结构的发展，以及其全新的结构形式和材料特性在建筑防火中遇到了新的挑战。 1钢材的材料特性、破坏机理及抗火设计的必要性 掌握高温条件下的钢材的性能是确定火灾下钢结构的结构性能的必要条件。钢材虽为非燃性材料，耐热性能高于钢筋混凝土，但其耐火性能较差，而钢结构的耐火极限即是指构件在标准耐火试验中，从受到火的作用时起，到失去稳定性、完整性或绝热性为止这段抵抗火作用的时间，无防护措施的钢结构耐火极限只有15min左右。 与钢材抗火相关的材料特性主要包括强度、弹性模量、热膨胀系数、应力- 应变关系及热传导系数、比热等热工参数。在高温情况下，钢材的屈服强度、极限强度和弹性模量均随温度的升高而降低，而且屈服台阶越来越小。当温度在150℃以上时，就必须采取保护措施；在300-400℃时，钢材已无明显的屈服台阶，强 度开始迅速下降，且内部晶体结合方式发生变化导致塑性和韧性下降，出现明显蓝脆现象；接着当温度达到400℃时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半；然后当温度高达600℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度，高温钢材强度变化如
论文框架结构 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
论文框架结构 特别说明：以下的框架只是普遍意义的写作思路，各位同学在写作时，可以按照此框架整理自己的思路，具体拟订写作提纲时，应根据实际情况进行增减和调整，不一定完全按照此框架写。 对于不同类型的选题，论文的框架各有不同，一般而言，电大论文选题可以分为三种类型。 第一种类型：以研究企业现存问题为主，对存在问题提出改进建议的选题。重点写存在的问题接解决措施。 在文章的开头应该有300－600字左右的引言，引出所研究的内容， 对于问题型研究主题，主要内容的展开可以参考以下分析框架： 一、理论概述 （一） （二） ······ 二、提出问题（研究对象的特点、重要性、必要性） （一） （二） （三） ······· 三、现状描述（现状，现存主要问题） （一） （二） （三） ······· 四、问题分析（原因分析、成因分析） （一） （二） （三） ·······
五、解决问题（解决措施、改进建议、应注意的问题） （一） （二） （三） ······· 六、小结（结论） 第二种类型：某一种管理方式在某企业中的应用，如“电子商务在XX企业中应用研究”。重点写实施过程中面临的主要问题及解决方案 在文章的开头应该有300－600字左右的引言，引出所研究的内容， 对于问题型研究主题，主要内容的展开可以参考以下分析框架： 一、理论概述 （一） （二） ······ 二、研究对象的必要性 （一） （二） （三） ······· 三、推行的主要措施 （一） （二） （三） ······· 四、推行过程中面临的主要问题 （一） （二） （三） ······· 五、解决措施、保障措施或进一步注意的问题
本科毕业论文（设计） ( 2014 届 ) 题目：合肥市出口商品结构优化对策分析 系（部）：经济贸易系 专业：国际经济与贸易 学生姓名：学号： 指导教师：职称（学位）： 合作导师：职称（学位）： 完成时间：2014 年月日 教务处制
目录 摘要 (3) 引言 (5) 一．文献综述 (5) 二．合肥市出口商品结构现状分析 (6) 1. 劳伦斯指数（L指数）分析 (6) 2. 赫芬因德指数（HH指数）分析 (8) 三．合肥市出口商品结构的比较优势分析 (9) 1. 显性比较优势指数（RCA指数）分析 (9) 2. 贸易竞争力指数（TC指数）分析.............. 错误!未定义书签。四．合肥市出口商品结构存在的问题.............. 错误!未定义书签。五．合肥市出口商品结构优化对策................ 错误!未定义书签。参考文献...................................... 错误!未定义书签。
合肥市出口商品结构优化对策分析 摘要 文章在SITC分类的基础上选取2009年至2012年的相关数据，采用劳伦斯指数和赫芬因德指数分析合肥市出口商品结构的现状，并通过计算得出的RCA指数和TC指数对合肥市出口商品结构的比较优势进行了研究。结果表明：合肥市工业制成品的出口已经取代初级产品出口在合肥市出口中所占的主导地位；劳动密集型产品出口的比较优势大于资本密集型产品，但资本密集型产品的出口比较优势在逐渐增加；合肥市出口商品结构正在向资本技术密集型转变。本文基于合肥市出口商品结构的现状及其中存在的问题，提出了促进合肥外贸可持续发展的优化对策。 关键词：合肥市；出口商品结构；优化
钢结构耐火设计方法综述 摘要：简述了钢结构的特点、耐火设计需要遵守的原则以及具体方法。参考国内外资料，论述了钢结构抗火设计及防火保护。防止钢结构在火灾中迅速升温并发生形变塌落的措施有多种，关键是要根据不同情况采取不同方法。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。介绍了几种不同钢结构的防火保护措施，为钢结构设计的完整性提供了参考。 关键词：建筑；钢结构；耐火设计；荷载 钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比具有以下特点：（1）钢材材质均匀，可认为为理想的弹性材料，受力状态简单明了；（2）钢材的塑性和韧性好，有利用提高结构的抗震性能；（3）钢结构强度高，自重轻，降低结构的自振周期，减小结构设计内力，降低基础造价；（4）钢结构制作周期短、施工速度快等。 钢结构优点很多，但却有一个致命的缺陷：耐火性能差。结构发生火灾后在很短的时间内就能把建筑物烧毁。文中针对钢材的抗火性能，参考了国内外的资料，总结出了钢结构的抗火设计方法及保护方法，并给出一些建议，为钢结构的设计提供参考。 钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接关系到整幢建筑的安全，它们大都采用钢材，钢材虽然是不燃材料，但其耐火性能很差，随着温度的变化，其力学指标会发生很大的改变，承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。钢结构在温度达到350℃、500℃、600℃时，其强度分别下降1 /3、1/2、2/3，在高温条件下其内部应力也会发生改变，使钢结构承重体系出现问题，按理论计算，在全负荷下，钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃，一般火场温度都在800℃－1000℃左右，在这样的高温条件下，无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形，大约15分钟内就会倒塌。 要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。 对于钢结构，无论是构件层次还是整体结构层次的抗火设计，均应满足以下要求：
调查报告的框架结构 一般说,调查报告包括三部分内容,它们是:第一部分,关于研究报告的“题目与作者的介绍”。包括:(1)题目,(2)作者,(3)作者单位,(4)作者说明。第二部分,研究的“正文”。包括:(1)问题的提出,(2)研究的方法,(3)研究的结果,(4)分析与讨论。第三部分,“附录”。包括:(1)参考文献,(2)调查题目与评定标准。 一、调查报告的题目与作者 调查报告的题目与作者将出现在论文集的目录、图书馆的文献目录卡、计算机信息网络上。读者首先接触的是调查报告的目录和作者,然后根据题目和作者来决定是否需要查找这篇调查报告或调查报告的摘要。 (一)题目。研究报告的题目应用一句话尽可能反映出研究的对象、内容、问题和类型。 (二)作者。 (三)作者单位。注明作者所在单位和单位所在地区的邮政编码,便于读者对作者的了解并在需要时与作者进行联系。作者单位应用行政单位。 (四)作者说明。需要时用脚注说明:1.该调查报告属哪一研究课题的研究成果;2.该课题的级别与归属;3.如作者认为需要,可说明课题研究过程中的研究工作分工;4.在作者栏没有署名,但作者认为需要说明的对调查研究有贡献的其他人员。 二、研究报告中“问题的提出” “问题的提出”部分应该向读者交待该调查研究要解决什么问题,以及研究这一问题有何价值。这一部分的内容要点一般包括:研究的课题、研究的现实意义、研究的理论价值和研究的主要内容。 (一)研究的课题。即研究要解决的问题是什么?包括:这一调查要解决的是哪一现象?我们要 解决的问题是“这一现象的现状如何?”是“两种现象之间有无联系?”是“这一现象形成的原因是什么?”还是“这一现象的发展规律是怎样的?”研究要解决的问题应该直接提出、开门见山,不要让别人去推理、体会。问题的表述在语言上必须明确、具体、容易理解。(二)为什么要研究这个问题?说明确定这一现象有何现实意义,使读者了解这一课题的重要性。 在撰写时可用这一“存在问题的表现形式”、“问题的涉及面”、“问题的存在有何影响和会造成何种后果”等加以说明。有时可以谈一下:怎么会去研究这个问题的缘由。 (三)对这一问题别人研究的情况怎么样?说明研究课题所涉及领域的研究情况,用以体现所研究课题的理论价值。可以说明的有:“至今有没有这方面的研究”?有的话,“研究过哪些内容”?这些研究“采用了哪些研究方法和手段”?这些研究“获得过哪些结果”?对一项实践中需要解决的课题来说,如果已经有人进行过研究并有了研究结果,而我们又提不出不同的意见,在这种情况下我们的任务是将这一研究成果应用到教育实践中去。我们不需要再进行无谓的简单重复的劳动,因为这一课题已经不再有进行研究的价值了。 (四)研究的主要内容。一项研究课题在开始研究之前,总是需要对这一课题进行分析。而分解出来的子课题就构成了这一课题的主要研究内容。在调查报告中应该交待清楚,本调查将研究哪几个具体问题? 三、研究报告中“研究的方法” 交待“研究的方法”目的是:让读者了解,我们的调查结果和调查结论是用什么方法、经过怎样的步骤获得的,从而使读者可以据此判断调查结果和结论的可信程度和可适用范围。读
混凝土结构抗火性能研究 摘要：由于城市的密集化程度越来越高，人口持续增长，多高层现代建筑（多以钢筋混凝土建筑居多）也越来越多，从而导致建筑火灾频繁发生，后果也越来越严重，造成人类生命及财产蒙受重大损失。因此有必要研究钢筋混凝土结构的抗火性能。 近年来，国内外开展了高温（火灾）下的钢筋混凝土材料、构件及相应结构的受力性能的实验研究及理论分析，并取得了一些成果，现就钢筋混凝土结构抗火性能研究内容、设计以及现状与发展做简单介绍。 关键字：混凝土抗火内容、设计、发展 0 引言 火灾给人类的生命财产造成极大的损失,火灾造成的经济损失仅次于干旱和洪涝,而发生的频度则位居各种灾种之首。目前,钢筋混凝土结构是我国主要建筑结构形式之一。尽管钢筋和混凝土材料属于热惰性材料,但由于火灾的高温作用,材料性能将严重劣化,在结构中将发生严重的内(应)力重分布,使结构性能大大削弱,危及结构的安全。建筑结构特别是钢筋混凝土框架结构在火灾中坍塌的事故时有发生,往往造成重大的人员伤亡和财产损失。研究钢筋混凝土结构的抗火性能十分必要和迫切。 1混凝土结构抗火理论研究内容 混凝土结构抗火的全过程分析包括三部分:室内火灾温度场分析、构件和结构内部温度场分析和抗火性能分析。本文主要介绍后两部分的
研究。 1.1混凝土构件和结构内温度场 1.1.1求解方法概述 为进行高温下的结构性能分析,一般先进行构件和结构内温度场分析,由于结构的内力和变形一般不影响热传导过程,因而可对温度场进行独立分析。构件和截面温度场由于受诸多因素如材性离散、边界条件处理等影响,理论分析较为复杂。以前的温度场确定主要通过试验实测,即通过在构件中预埋热电偶,积累大量数据绘制成相应的表格供查找参考。热传导方程是一个非线性抛物型偏微分方程,在用数值解法求解的过程中,除上文提到的空间有限元和时间有限差分结合法外,还有空间差分和时间差分结合法、空间有限元和时间有限元结合法等。目前研究者对温度场的计算对象均集中在构件如墙板、柱、梁等,由于热传导问题实际上是三维问题,这大大增加了理论求解的难度,因而研究者根据构件形状、受火条件等对计算模型进行简化,从而变为二维问题甚至一维问题。 钢筋混凝土墙片和平板的火灾温度场计算较简单,其温度场是火灾燃烧时间t和计算点距受火面距离h的函数,它可按照一维无限大平板热传导问题进行解析求解,也可进行一维差分和有限元求解。在目前的研究中,一般假定梁柱构件内部温度沿纵向一致,因而直接选取横截面,将温度场视为火灾燃烧时间t、计算点离高边和宽边距离的函数,按二维热传导问题计算。由于热传导方程只表明构件内部各点间的热量迁移规律,因而需先确定构件温度的初始条件和边界条件,
毕业论文文献综述 题目：永康五金产品出口结构及优化问题研究 一、引言 对于出口结构及优化方面的研究，主要是从产品结构，产业结构，市场结构，贸易方式等几个方面进行。各出口贸易结构的动态变化随时随地的影响着五金产品出口贸易的发展，进而影响经济的增长。 永康经济建设取得喜人的成就，凭借传统五金工业的优势，放手发展民营经济，基本形成了“强项在工业，特色在五金，优势在民营，活力在市场，后劲在科技”的经济发展格局。但同时，永康五金出口结构问题日趋严重，制约着经济的可持续发展。 在分别了解中国及永康五金出口贸易情况的基础上，整体分析其发展趋势；就商品结构，贸易方式结构，区域结构，市场结构等对永康五金出口结构进行分析；根据以上的分析提出关于优化永康五金出口结构的建议以及在优化过程中存在的问题。 二、国外关于出口结构理论的研究 出口商品结构是指一国在一定时期内各类出口产品在整个贸易总额中所占的比重，其中蕴含着经济结构、产业结构、资源结构以及贸易政策。出口商品结构理论隐含在各种国际贸易理论中。如以比较优势论和要素禀赋学说为代表，建立在比较优势基础上；以幼稚产业保护理论为代表，建立在产业结构升级基础上；以新贸易理论为代表，建立在国际市场份额基础上等。不同理论有不同的适用条件，应遵循的原则包括：国家利益原则和产业结构与出口商品结构联动原则。[1]（一）比较优势理论 大卫?李嘉图在其代表作《政治经济学及赋税原理》[2]中提出了比较成本贸易理论（后人称为“比较优势贸易理论”）。比较优势理论认为，国际贸易的基础是生产技术的相对差别（而非绝对差别），以及由此产生的相对成本的差别。每个国家都应根据“两利相权取其重，两弊相权取其轻”的原则，集中生产并出