考虑混合强化和弹塑性损伤的有限元模型 被引量：9

1

作者 宋振森 顾强 苏明周 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期95-98,共4页

为了在进行结构非线性分析时考虑低碳钢在外部荷载的作用下发生的塑性变形 ,同时由于材料内部缺陷的扩展而导致的材料物理力学性质的劣化 ,将损伤本构关系引入了有限元方程 .基于弹塑性各向同性损伤的假定 ,对损伤有效应力的表达式进行... 为了在进行结构非线性分析时考虑低碳钢在外部荷载的作用下发生的塑性变形 ,同时由于材料内部缺陷的扩展而导致的材料物理力学性质的劣化 ,将损伤本构关系引入了有限元方程 .基于弹塑性各向同性损伤的假定 ,对损伤有效应力的表达式进行了推演变换 ,在更新的Lagrange格式的虚功方程的基础上 ,推导出了考虑材料损伤和混合强化本构模型的非线性有限元基本方程 ,并给出了求解的方法和具体步骤 ,所得结论适用于分析结构的低周疲劳、曲屈后行为以及结构极限承载力等 .将厚铝环反向应变的计算结果与试验结果进行了比较 。 展开更多

关键词 混合强化 各向同性损伤 建筑结构 有限元模型

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求解预定位移水平的改进弧长法 被引量：6

2

作者 宋振森 沈祖炎 罗永峰 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期509-512,共4页

为了在使用弧长法进行结构非线性分析时能够收敛到指定的位移,基于广义弧长的概念,对传统弧长法进行改进。改进后的方法不仅能够自动跟踪结构非线性平衡路径,同时能求得位于结构平衡路径的任意区段的任意预定位移时的受力状态。数值算... 为了在使用弧长法进行结构非线性分析时能够收敛到指定的位移,基于广义弧长的概念,对传统弧长法进行改进。改进后的方法不仅能够自动跟踪结构非线性平衡路径,同时能求得位于结构平衡路径的任意区段的任意预定位移时的受力状态。数值算例表明本文计算方法的精确度、效率以及可靠性较好。 展开更多

关键词 非线性分析 预定位移 改进弧长法

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刚性钢框架梁柱连接的受力性能及设计准则 被引量：8

3

作者 宋振森 刘银利 郭兵 《西安科技学院学报》 2000年第3期205-208,231,共5页

回顾了前人对刚性钢框架梁柱连接的研究 ,特别是Northridge地震后的研究。介绍了Northridge地震和阪神地震中梁柱连接的破坏情况 ,以及刚性钢框连接在静力荷载和循环荷载作用下的性能 ,影响连接受力性能的主要因素 ,最后提出了在进行刚... 回顾了前人对刚性钢框架梁柱连接的研究 ,特别是Northridge地震后的研究。介绍了Northridge地震和阪神地震中梁柱连接的破坏情况 ,以及刚性钢框连接在静力荷载和循环荷载作用下的性能 ,影响连接受力性能的主要因素 ,最后提出了在进行刚性框架设计的准则。 展开更多

关键词 刚性框架 梁柱连接 静力荷载 循环荷载 受力性能

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焊缝金属损伤演化规律的试验测定

4

作者 宋振森 顾强 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2004年第2期145-147,159,共4页

在焊接过程中,焊缝内部会产生各种微观缺陷.为了模拟这些缺陷的发展对结构性能的影响,需要知道焊缝金属的损伤演化规律.基于各向同性弹塑性损伤假定和应变等效假设,采用重复拉伸的试验方法,得到了焊缝金属的损伤演化规律.试验结果表明,... 在焊接过程中,焊缝内部会产生各种微观缺陷.为了模拟这些缺陷的发展对结构性能的影响,需要知道焊缝金属的损伤演化规律.基于各向同性弹塑性损伤假定和应变等效假设,采用重复拉伸的试验方法,得到了焊缝金属的损伤演化规律.试验结果表明,焊缝金属具有比较好的塑性变形能力,焊缝的损伤值与材料的累积塑性应变呈线性关系. 展开更多

关键词 焊缝金属 重复拉伸试验 损伤演化规律

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高速磁浮列车−柔性轨道梁横向耦合振动 被引量：4

5

作者 王淼 宋振森 滕念管 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期301-309,共9页

时速600 km/h高速磁浮列车-轨道梁耦合系统的横向动力学性能对系统安全性、舒适性和经济性有重要影响,有必要建立列车-轨道梁的横向耦合振动统一方程组模型进行研究。基于多刚体动力学,采用矩阵组装法建立246自由度的5节编组列车横向振... 时速600 km/h高速磁浮列车-轨道梁耦合系统的横向动力学性能对系统安全性、舒适性和经济性有重要影响,有必要建立列车-轨道梁的横向耦合振动统一方程组模型进行研究。基于多刚体动力学,采用矩阵组装法建立246自由度的5节编组列车横向振动微分方程组;基于连续体受迫振动理论,采用模态叠加法建立240自由度的40跨柔性轨道梁的横向振动微分方程组;通过对均布磁浮力进行离散化处理,基于PD控制算法建立156个磁浮间隙代数方程组;采用三角级数法对轨道不平顺功率谱密度函数进行时域反演,考虑轨道横向不平顺对磁浮系统耦合振动的影响。采用软件Mathematica编写了高速磁浮系统横向耦合振动的微分代数方程组模型,并数值求解得到系统动力时程响应。研究结果表明,理论模型能够完整反映高速磁浮系统轨道梁、磁浮间隙和车辆的振动规律,可有效模拟轨道不平顺、风致横向荷载联合作用下的系统横向耦合振动;数值模拟结果表明:轨道梁跨中最大位移与车速呈正相关关系,且存在一临界车速使得跨中最大加速度取最大值;新型轨道梁各车速下跨中最大位移小于0.32 mm,其横向动力学性能满足要求。研究成果可为高速磁浮轨道结构设计和关键技术研究提供参考。 展开更多

关键词 高速磁浮 横向耦合振动 轨道梁

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基于IDA的Y形偏心支撑钢框架地震反应折减系数和超强系数 被引量：2

6

作者 杨文侠 顾强 +1 位作者 宋振森 李东 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第6期795-802,共8页

按我国现行抗震规范设计了12个不同层数和不同跨度的Y形偏心支撑钢框架算例,利用基于IDA(incremental dynamic analysis)分析的能力谱方法确定了各算例的地震反应折减系数R和超强系数Ω,分析了结构总层数和楼层高跨比对各系数的影响.研... 按我国现行抗震规范设计了12个不同层数和不同跨度的Y形偏心支撑钢框架算例,利用基于IDA(incremental dynamic analysis)分析的能力谱方法确定了各算例的地震反应折减系数R和超强系数Ω,分析了结构总层数和楼层高跨比对各系数的影响.研究结果表明Y形偏心支撑钢框架的设计地震作用可在我国现行抗震规范的基础上降低20%左右. 展开更多

关键词 地震反应折减系数 超强系数 Y形偏心支撑钢框架 IDA分析 能力谱法

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箱形截面钢短柱在拉压循环荷载作用下的滞回性能和翼缘宽厚比限值 被引量：2

7

作者 苏明周 顾强 宋振森 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期13-18,共6页

采用自编的双重非线性壳体有限元程序ＤＮＳＦＥＭ，分析了四边简支板和箱形截面钢短柱的滞回性能，得到了箱形截面钢短柱的翼缘板在强震条件下的宽厚比限值。

关键词 箱形截面柱 滞回性能 宽厚比 钢结构

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基于耦合振动的高速磁浮轨道梁横向刚度研究 被引量：2

8

作者 王淼 宋振森 滕念管 《铁道建筑》 北大核心 2021年第8期1-5,共5页

为开发600 km/h高速磁浮新型轨道梁结构,须研究轨道梁横向刚度对磁浮系统横向耦合振动的影响。基于多刚体动力学、比例-微分(PD)控制算法、模态叠加法,开发了列车-控制器-轨道梁横向耦合振动数值仿真程序,考虑轨道不平顺和风致横向荷载... 为开发600 km/h高速磁浮新型轨道梁结构,须研究轨道梁横向刚度对磁浮系统横向耦合振动的影响。基于多刚体动力学、比例-微分(PD)控制算法、模态叠加法,开发了列车-控制器-轨道梁横向耦合振动数值仿真程序,考虑轨道不平顺和风致横向荷载的作用,分别对12种轨道梁刚度的系统耦合振动进行了数值模拟。结果表明,当刚度比大于0.42时,刚度变化对系统振动响应没有显著影响;风致横向荷载会增大轨道梁横向振动及车体的摆头运动,使列车前后端部电磁铁磁浮间隙波动幅值增加;与轨道不平顺相比,风致横向荷载是主要的激振因素。 展开更多

关键词 磁浮交通 横向刚度 数值模拟 轨道梁 车桥耦合振动 结构设计

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节点刚度对有缺陷短程线球面网壳稳定性的影响 被引量：4

9

作者 康菊 宋振森 《四川建筑科学研究》 北大核心 2008年第1期42-46,共5页

节点刚度是影响网壳稳定性的重要因素之一,为理解其影响规律,应用Ansys的Matrix27单元,建立节点刚度单元模型,并考虑初始缺陷的影响,运用非线性有限元全过程分析方法,研究了节点刚度变化对不同缺陷短程线球面网壳稳定性的影响。结果表明... 节点刚度是影响网壳稳定性的重要因素之一,为理解其影响规律,应用Ansys的Matrix27单元,建立节点刚度单元模型,并考虑初始缺陷的影响,运用非线性有限元全过程分析方法,研究了节点刚度变化对不同缺陷短程线球面网壳稳定性的影响。结果表明:刚度降低,网壳稳定承载力下降;缺陷增大,节点刚度的影响减弱,并给出了一些工程设计的建议。 展开更多

关键词 节点刚度 半刚性 缺陷 短程壳 稳定性

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节点刚度对鞍型网壳稳定性的影响 被引量：3

10

作者 康菊 赵金城 宋振森 《低温建筑技术》 2005年第6期47-49,共3页

节点刚度是影响网壳稳定性的重要因素之一,为理解其影响规律,应用Ansys的M atrix27单元建立节点刚度单元模型,并考虑初始缺陷的影响,运用非线性有限元全过程分析方法,研究了节点刚度变化对不同缺陷双曲抛物面鞍型网壳稳定性的影响。结... 节点刚度是影响网壳稳定性的重要因素之一,为理解其影响规律,应用Ansys的M atrix27单元建立节点刚度单元模型,并考虑初始缺陷的影响,运用非线性有限元全过程分析方法,研究了节点刚度变化对不同缺陷双曲抛物面鞍型网壳稳定性的影响。结果表明:刚度降低,网壳稳定承载力下降;缺陷增大,节点刚度的影响减弱,并给出了一些工程设计的建议。 展开更多

关键词 节点刚度 半刚性 缺陷 双曲抛物面

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节点初始转动刚度对门式刚架平面内屈曲荷载影响研究

11

作者 张文耀 林宏伟 +2 位作者 黄祖华 赖苍林 宋振森 《建筑技术》 2012年第8期726-727,共2页

门式刚架一般均采用端板式连接,属半刚性连接,通过分析柱脚铰接与柱脚刚接两种情况的刚架稳定承载力随节点相对转动刚度以及梁柱线刚度比变化的关系曲线,得出在梁柱线刚度比相同情况下,刚架稳定承载力随转动刚度增大而增大,最后给出了... 门式刚架一般均采用端板式连接,属半刚性连接,通过分析柱脚铰接与柱脚刚接两种情况的刚架稳定承载力随节点相对转动刚度以及梁柱线刚度比变化的关系曲线,得出在梁柱线刚度比相同情况下,刚架稳定承载力随转动刚度增大而增大,最后给出了刚架柱的计算长度系数表格以便工程应用。 展开更多

关键词 门式刚架 半刚性 屈曲荷载 计算长度系数 端板式连接

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喷水灭火过程中足尺钢框架房屋温度场试验研究 被引量：3

12

作者 徐阳 宋振森 +2 位作者 赵金城 华莹 阮诗鹏 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期813-822,836,共11页

喷水灭火行为引起的火场局部温度骤降,有可能引起房屋结构破坏。为研究火灾及消防过程中温度场的分布和变化情况,设计建造了足尺钢框架房屋,根据实际火灾及消防场景设计火灾荷载和消防系统,模拟了真实火灾下窗户玻璃破碎和喷水灭火对火... 喷水灭火行为引起的火场局部温度骤降,有可能引起房屋结构破坏。为研究火灾及消防过程中温度场的分布和变化情况,设计建造了足尺钢框架房屋,根据实际火灾及消防场景设计火灾荷载和消防系统,模拟了真实火灾下窗户玻璃破碎和喷水灭火对火灾温度场的影响。试验过程中利用热电偶测量火灾及消防全过程的火场温度,得到了火场中不同位置的温度变化曲线。根据试验结果,并结合火灾动力学分析了火场温度的空间分布和变化规律。研究表明:火灾过程中,火场在垂直方向上存在明显的温度梯度,空气温度随高度增加而升高;框架平面沿水平方向越靠近起火点,升温速率越快,能达到的最高温度越高,垂直方向温度梯度越大;玻璃破碎增大了通风口面积,对通风控制型火灾的温度场有显著影响,靠近通风口处温度略有降低,而远离通风口的火场纵深处温度大幅上升;消防喷水能迅速抑制火场燃烧,降低火场温度,降温速率随喷水灭火时间增长而减小;开始灭火的短时间内,火源附近温度骤降,降温速率最高达到391℃/min。 展开更多

关键词 喷水灭火 温度场 钢框架结构 足尺试验

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挡墙后爆炸冲击波绕流现象研究 被引量：6

13

作者 吴媛媛 宋振森 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期9-14,共6页

重要建筑通常采用防爆挡墙以防范恐怖主义袭击和意外爆炸。在爆炸冲击下,绕流作用使挡墙墙后的冲击波流场产生变化,导致墙后一定距离处的超压大幅提高,建筑承受比预期更大的荷载。本文用LS-DYNA对近地爆炸下刚性墙后的绕流现象进行了数... 重要建筑通常采用防爆挡墙以防范恐怖主义袭击和意外爆炸。在爆炸冲击下,绕流作用使挡墙墙后的冲击波流场产生变化,导致墙后一定距离处的超压大幅提高,建筑承受比预期更大的荷载。本文用LS-DYNA对近地爆炸下刚性墙后的绕流现象进行了数值模拟,研究了超压时程规律及影响因素。研究发现,距离墙后1.5～2.5倍墙高区域内绕流超压较大,在2倍墙高处出现马赫反应,比无墙时更为危险。研究成果可为重要建筑物防爆挡墙的布置及挡墙后建筑抗爆分析提供参考。 展开更多

关键词 防爆挡墙 爆炸冲击波 绕流超压 数值模拟

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加劲十字形轴压杆考虑初始扭转缺陷的扭转位移函数 被引量：5

14

作者 陈行威 宋振森 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第3期8-12,17,共6页

在小变形假定下推导了加劲十字形轴压杆考虑初始的扭转位移函数解,讨论了解的形态及其统一表达式,并与有限元进行了对比验证。分析表明,理论解与有限元结果吻合较好,当轴力小于0.4Afy时两者基本没有误差;轴力与构件跨中的扭转位移之间... 在小变形假定下推导了加劲十字形轴压杆考虑初始的扭转位移函数解,讨论了解的形态及其统一表达式,并与有限元进行了对比验证。分析表明,理论解与有限元结果吻合较好,当轴力小于0.4Afy时两者基本没有误差;轴力与构件跨中的扭转位移之间存在明显的二阶效应,跨中扭转位移的增加率随轴力的增加而增加;初始扭转缺陷对加劲十字形轴压杆有不利影响,其影响程度与其幅值基本呈线性关系。 展开更多

关键词 加劲十字形截面 轴心受压构件 扭转失稳 位移函数

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豪华邮轮IMAX影院火灾联动探测系统性能的试验分析 被引量：1

15

作者 冯伟 何军 宋振森 《船海工程》 北大核心 2021年第5期78-81,86,共5页

为解决我国首制13.5万t豪华邮轮IMAX影院的火灾早期探测问题,开发由点型烟感、红外光束烟感、图像型及红外双波段四种探测器组成的联动探测系统,进行木垛火、沙发火、电气火及隐蔽火情况下的探测系统性能测试试验,结果表明,该空间适合... 为解决我国首制13.5万t豪华邮轮IMAX影院的火灾早期探测问题,开发由点型烟感、红外光束烟感、图像型及红外双波段四种探测器组成的联动探测系统,进行木垛火、沙发火、电气火及隐蔽火情况下的探测系统性能测试试验,结果表明,该空间适合使用感烟型和图像型探测器联动预警,探测系统具有较快的预警时间和较高的可靠度。 展开更多

关键词 邮轮影院 火灾探测 联动系统 有效性试验

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豪华邮轮IMAX影院区域的火灾模拟与分析 被引量：1

16

作者 冯伟 何军 宋振森 《徐州工程学院学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期58-64,共7页

对我国制造的首艘13.5万t豪华邮轮的IMAX影院区域,在设计局部2∶3缩尺火灾试验验证温度场可靠性的情况下,通过FDS软件,模拟研究了内部高大空间火灾发生后周围密集住舱区、狭长走廊区和电梯间前门厅的烟气蔓延、CO浓度、温度及能见度的变... 对我国制造的首艘13.5万t豪华邮轮的IMAX影院区域,在设计局部2∶3缩尺火灾试验验证温度场可靠性的情况下,通过FDS软件,模拟研究了内部高大空间火灾发生后周围密集住舱区、狭长走廊区和电梯间前门厅的烟气蔓延、CO浓度、温度及能见度的变化.研究结果表明:烟气蔓延的速度和距离成负相关,狭长走廊烟气蔓延速度远高于住舱区的蔓延速度;楼梯口烟雾优先向上蔓延,然后再向四周蔓延;CO浓度呈现区域性、距离性分布的特点.该文分析了我国豪华邮轮影院高大空间的火灾演化规律,对邮轮安全性评估具有重要参考价值. 展开更多

关键词 豪华邮轮 IMAX影院 FDS软件 烟气 CO浓度 温度 能见度 火灾模拟

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消防灭火过程中火灾温度场研究 被引量：2

17

作者 徐林雅 宋振森 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2019年第2期24-29,共6页

目前,对于火灾升温阶段及自然冷却降温过程的温度场变化已经有了一定的研究,而对消防过程中由于消防水作用迅速冷却的温度场分布变化规律的研究还相对较少。本文建立单室结构模型,利用FDS软件中的喷淋系统,模拟消防过程中的喷水灭火,研... 目前,对于火灾升温阶段及自然冷却降温过程的温度场变化已经有了一定的研究,而对消防过程中由于消防水作用迅速冷却的温度场分布变化规律的研究还相对较少。本文建立单室结构模型,利用FDS软件中的喷淋系统,模拟消防过程中的喷水灭火,研究了消防灭火过程中室内温度场的变化。模拟过程中考虑初始消防时间、喷头单位时间流量等对空间温度场分布及变化的影响,得到了单室建筑在灭火过程中的空间温度分布和温度梯度变化特点。研究发现,在消防冷却过程中,室内温度场在消防介入瞬间,离消防水较近区域会出现明显的温度骤降,离消防水较远区域温度下降相比较为平缓,造成了空间温度梯度极为不均。 展开更多

关键词 消防 温度场分布 FDS 喷水冷却

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爆炸作用下钢框架梁柱节点模型简化方法研究

18

作者 陆晓彤 宋振森 吴媛媛 《河北工业大学学报》 CAS 2021年第6期91-96,共6页

爆炸荷载作用下,梁柱节点的力学性能对整体结构的抗爆性能有直接影响,为研究梁柱节点性能,必须合理选取爆炸荷载作用下的简化分析模型。采用显式有限元软件模拟爆炸作用下钢框架结构的动力响应并提取了梁柱节点简化模型。首先用ALE流固... 爆炸荷载作用下,梁柱节点的力学性能对整体结构的抗爆性能有直接影响,为研究梁柱节点性能,必须合理选取爆炸荷载作用下的简化分析模型。采用显式有限元软件模拟爆炸作用下钢框架结构的动力响应并提取了梁柱节点简化模型。首先用ALE流固耦合方法模拟爆炸作用,得到结构迎爆面上的冲击荷载分布和发展规律;建立钢框架结构空间模型,研究其在爆炸作用下的整体动力响应,结果表明爆炸荷载作用在框架结构中具有弱传递性和局部性;提出钢框架梁柱节点简化抗爆分析模型。针对简化模型建立有限元模型,分析其在爆炸作用下的动力响应,结果显示简化模型在关键点的位移、速度和加速度等指标与整体模型的响应吻合,证明梁柱节点简化模型用于防爆分析的是合理可靠的。 展开更多

关键词 爆炸荷载 流固耦合 简化模型 钢梁柱节点 LS-DYNA

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钢框架房屋火灾消防过程温度场数值模拟研究

19

作者 王婷 宋振森 徐阳 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期1100-1111,共12页

钢结构在火灾消防过程中容易遭到破坏甚至发生倒塌,而空间温度场是研究结构响应的基础。为了研究喷水消防对空间温度场的影响,建立了三层三跨钢框架房屋模型,在火灾动力学软件中利用水喷淋方式模拟了其消防灭火过程。分别研究了消防在... 钢结构在火灾消防过程中容易遭到破坏甚至发生倒塌,而空间温度场是研究结构响应的基础。为了研究喷水消防对空间温度场的影响,建立了三层三跨钢框架房屋模型,在火灾动力学软件中利用水喷淋方式模拟了其消防灭火过程。分别研究了消防在火灾初期发展阶段和稳定燃烧阶段介入时,火源及框架平面附近的温度场分布与发展规律,对比分析了消防在不同火灾阶段介入后直接灭火跨与相邻跨的火场温度变化特性。研究结果表明:(1)数值模拟结果与火灾消防试验结果吻合较好,验证了数值模型中采用水喷淋方式模拟喷水消防过程获得温度场的可行性;(2)消防在火灾初期发展阶段介入后,直接灭火跨的温度发生骤降,最大降幅约350℃,约20 s后缓慢回升,消防喷水有效减缓火灾发展进程,抑制空间温度与梯度发展,框架附近平面火场达到的最高温度相比无消防介入火灾低约350℃;(3)消防在稳定燃烧阶段介入时,空间温度较高、温度梯度较大,消防介入后火场最高温度在60 s左右降低约650℃,降温速率约11℃/s,短时间内温度梯度变化剧烈;(4)与在稳定燃烧阶段介入相比,消防在火灾初期发展阶段介入可大幅降低火场最高温度,且使温度梯度变化比较缓和。 展开更多

关键词 火灾 消防 温度场 钢框架 FDS模拟

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