火災(zāi)下加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)溫度場(chǎng)

張冉陽(yáng)， 黃炳生， 楊 放,2

(1. 南京工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院， 江蘇 南京 211816；2. 南京工大建設(shè)工程技術(shù)有限公司， 江蘇 南京 211800)

焊接空心球節(jié)點(diǎn)[1]自從首次被劉錫良運(yùn)用到天津市科學(xué)宮網(wǎng)架工程以來(lái)，以其簡(jiǎn)單的制作方式、可靠的受力機(jī)制與便宜的價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中。當(dāng)節(jié)點(diǎn)處受力較大或?qū)?jié)點(diǎn)的尺寸有要求時(shí)，可在焊接空心球中加設(shè)圓環(huán)加勁肋來(lái)提高球節(jié)點(diǎn)的承載能力。眾所周知，結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度隨著環(huán)境溫度的升高而降低[2,3]，當(dāng)溫度超過(guò)600 ℃時(shí)，強(qiáng)度很低。故節(jié)點(diǎn)在火災(zāi)中的破壞情況不僅取決于結(jié)構(gòu)施加在節(jié)點(diǎn)上的力，同時(shí)與節(jié)點(diǎn)的溫度密切相關(guān)。因此，研究加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)在火場(chǎng)中的溫度響應(yīng)情況對(duì)評(píng)估火災(zāi)中加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)空間網(wǎng)格的整體性能具有重要作用。

本文通過(guò)試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究火災(zāi)下加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)的溫度響應(yīng)。分析節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的空腔輻射與結(jié)構(gòu)鋼高溫?zé)釋W(xué)性能對(duì)加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)火災(zāi)下溫度分布規(guī)律的影響。

1 試驗(yàn)研究

1.1 試件及測(cè)點(diǎn)布置

試驗(yàn)選取的焊接空心球節(jié)點(diǎn)的尺寸按照J(rèn)G/T 11-2009《鋼網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)》[4]設(shè)計(jì)，球外徑為400 mm，球壁厚度為12 mm，加勁肋的厚度與球壁厚度一致為12 mm。與球節(jié)點(diǎn)相連接的鋼管直徑為152 mm，厚度為16 mm，如圖1所示。焊接空心球節(jié)點(diǎn)的球體與鋼管均采用Q235鋼材。

圖1 球節(jié)點(diǎn)尺寸/mm

試驗(yàn)共采用11個(gè)熱電偶，它們?cè)谇蚬?jié)點(diǎn)中的位置如圖2所示，其中TC7，TC8與TC9三個(gè)熱電偶位于球節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的加勁肋上，TC1～TC6六個(gè)熱電偶位于球節(jié)點(diǎn)的球體上，其中TC1與TC4位于球體與鋼管交接處，TC3，TC6，TC9位于球體赤道面上。TC2，TC5，TC8分別位于弧TC1TC3、弧TC4TC6、弧TC7TC9的中點(diǎn)。TC10與TC11位于球節(jié)點(diǎn)上下的爐內(nèi)，用于測(cè)量爐溫。通過(guò)在鋼材上鉆孔將熱電偶插入孔中，使得鋼材與熱電偶相連。圖3顯示了試件在火爐中的擺放狀態(tài)。

圖2 熱電偶布置

圖3 球節(jié)點(diǎn)在爐中

試驗(yàn)在江蘇省防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)試驗(yàn)室進(jìn)行，采用裝配式復(fù)合加熱爐加熱。加熱爐最大功率為80 kW。根據(jù)加熱爐的升溫性能，爐溫設(shè)定為：600 ℃前以30 ℃/min的速率升溫，600 ℃～800 ℃之間以15 ℃/min的速率升溫，到達(dá)800 ℃后恒溫20 min的溫度曲線(xiàn)。

1.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

圖4表示爐內(nèi)測(cè)點(diǎn)溫度的測(cè)試結(jié)果，結(jié)果顯示加熱時(shí)爐內(nèi)溫度相對(duì)均勻，上下測(cè)點(diǎn)溫差不大。試驗(yàn)初期預(yù)定的升溫速率快，加熱爐功率達(dá)到最大，爐內(nèi)溫度快速上升，150，410，770 s左右爐內(nèi)溫度超過(guò)預(yù)定的溫度曲線(xiàn)，通過(guò)調(diào)整加熱爐輸入功率減緩爐溫上升速率，待爐溫接近預(yù)定溫度再繼續(xù)升溫。當(dāng)爐內(nèi)溫度為600 ℃～800 ℃之間時(shí)，適當(dāng)減小加熱爐輸入功率，使?fàn)t內(nèi)實(shí)際升溫速率與預(yù)定升溫速率相符。到達(dá)800 ℃后根據(jù)加熱爐內(nèi)溫度調(diào)整輸入功率，使?fàn)t溫保持在恒定值。球節(jié)點(diǎn)上各測(cè)點(diǎn)的溫度與時(shí)間的關(guān)系如圖5，6所示，爐內(nèi)的平均溫度同樣顯示在圖中。隨著爐內(nèi)溫度的不斷升高，球體上各點(diǎn)的溫度也在逐漸上升。加熱10 min后，球體表面的溫度加速上升，球體表面測(cè)點(diǎn)的最低溫度為82 ℃，最高溫度為131 ℃，而加勁肋上測(cè)點(diǎn)升溫不明顯，TC7，TC8，TC9的溫度分別為39 ℃，42 ℃與44 ℃，僅升高了13 ℃，14 ℃與16 ℃。加熱20 min后，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部加勁肋的溫度也開(kāi)始加速上升，此時(shí)球體表面測(cè)點(diǎn)的最低溫度為281 ℃，最高溫度為350 ℃加勁肋測(cè)點(diǎn)TC7，TC8與TC9的溫度分別為106 ℃，128 ℃與140 ℃。隨著火爐升溫速率的下降直至恒溫，球體與爐內(nèi)間溫差逐漸減小。升溫過(guò)程中，TC2，TC3，TC5與TC6升溫速度最快，這些測(cè)點(diǎn)處于空心球體上。TC1與TC4升溫略慢，這兩個(gè)參考點(diǎn)在球殼與鋼管的連接處，該處受熱面積相對(duì)較小，而且熱量同時(shí)也要傳導(dǎo)至鋼管中心處的球殼。升溫速度最慢的是球節(jié)點(diǎn)內(nèi)部加勁肋上的TC7，TC8與TC9，這三個(gè)點(diǎn)沒(méi)有直接接觸到外部火源。

圖4 TC10，TC11溫度與平均爐溫

圖5 赤道面各熱電偶的溫度

圖6 徑向各熱電偶的溫度比較

當(dāng)爐內(nèi)升溫至最高800 ℃開(kāi)始恒溫時(shí)，加勁肋處各測(cè)點(diǎn)溫度僅為600 ℃左右，而球體上TC2為719 ℃，TC3為739 ℃，TC5為688 ℃，TC6為715 ℃，球與鋼管交接處的TC1為687 ℃，TC4為664 ℃，低于同徑向的各測(cè)點(diǎn)溫度。800 ℃恒溫10 min時(shí)(即加熱50 min時(shí))，球體上TC2為769 ℃，TC3為783 ℃，TC5為751 ℃，TC6為770 ℃，球與鋼管交接處的TC1為764 ℃，TC4為751 ℃。同時(shí)球節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的加勁肋也升溫至了736 ℃，此時(shí)加勁肋熱電偶處的升溫速率逐漸變緩，甚至停滯，溫升停滯過(guò)程持續(xù)約2 min，然后溫度才開(kāi)始繼續(xù)上升，如圖6c所示，并且與加熱爐的溫差逐漸縮小。這種現(xiàn)象在球殼上的熱電偶處不明顯。恒溫過(guò)程中，各測(cè)點(diǎn)溫度不斷趨近于爐溫。直到恒溫20 min試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，加勁肋上各熱電偶測(cè)到的溫度與球殼上測(cè)到的溫度最大溫差不超過(guò)40 ℃。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)關(guān)閉加熱爐，使節(jié)點(diǎn)在爐中自然冷卻，此時(shí)整個(gè)節(jié)點(diǎn)為鮮紅色，隨著溫度的降低，節(jié)點(diǎn)的顏色越深。試件冷卻后，節(jié)點(diǎn)呈黑褐色，并且節(jié)點(diǎn)表面形成一層氧化膜。

2 數(shù)值模擬分析

2.1 材料的熱學(xué)性能

在進(jìn)行傳熱分析時(shí)，需要鋼材的熱學(xué)性能，比如密度、導(dǎo)熱率、比熱容等。其中，影響焊接空心球節(jié)點(diǎn)溫度場(chǎng)的材料性能主要為熱傳導(dǎo)系數(shù)與比熱容，圖7，8顯示了歐洲規(guī)范EC3[5]、美國(guó)規(guī)范ASCE[6]與中國(guó)規(guī)范GB 51249[7]鋼材熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱容與溫度的關(guān)系。

由圖7，8可以看出溫度升高時(shí)，歐洲規(guī)范EC3與美國(guó)規(guī)范ASCE鋼材導(dǎo)熱系數(shù)在800 ℃前呈線(xiàn)形下降的趨勢(shì)，而中國(guó)規(guī)范GB 51249則相對(duì)保守取固定值45 W/(m·℃)。在700 ℃以下時(shí)，這三個(gè)規(guī)范所規(guī)定的鋼的比熱容相對(duì)比較接近。但是在700 ℃～750 ℃左右，歐洲規(guī)范EC3與美國(guó)規(guī)范ASCE所規(guī)定的比熱容會(huì)突然出現(xiàn)一個(gè)峰值，這主要是因?yàn)檫@兩個(gè)規(guī)范考慮了結(jié)構(gòu)鋼在達(dá)到這一溫度時(shí)，鋼中各個(gè)鐵原子距離增大、發(fā)生相變，結(jié)構(gòu)鋼中的晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體與奧氏體，這一過(guò)程吸收了大量熱量[8, 9]。而中國(guó)規(guī)范并未包含結(jié)構(gòu)鋼的這一特性。

圖7 鋼材比熱容與溫度的關(guān)系

圖8 鋼材熱傳導(dǎo)系數(shù)與溫度的關(guān)系

2.2 單元及邊界條件

采用ABAQUS軟件建立三維有限元模型。有限元模型的尺寸與試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的尺寸相同。為縮短計(jì)算時(shí)間，提高有限元模型的計(jì)算精度，選取DC3D20四面體單元并僅對(duì)節(jié)點(diǎn)的1/2進(jìn)行建模，采用圍邊布種的方式進(jìn)行網(wǎng)格劃分，有限元模型如圖9所示。

圖9 球節(jié)點(diǎn)外部受熱模型

火災(zāi)環(huán)境中的熱量通過(guò)熱輻射、熱對(duì)流的方式與焊接空心球節(jié)點(diǎn)的外表面進(jìn)行熱量交換。施加節(jié)點(diǎn)外部溫度荷載時(shí)，對(duì)球和鋼管的外表面施加熱對(duì)流與熱輻射。并根據(jù)歐洲規(guī)范EC1[10]取熱對(duì)流系數(shù)αc=25 W/(m2·℃)，火焰的輻射率εf為1.0，根據(jù)歐洲規(guī)范EC3取構(gòu)件內(nèi)外表面輻射率εm為0.7。外部熱源的溫度曲線(xiàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中TC10與TC11兩個(gè)熱電偶所測(cè)得爐溫的平均值進(jìn)行加載。

2.3 數(shù)值模型的計(jì)算參數(shù)選取

為研究節(jié)點(diǎn)內(nèi)空腔輻射現(xiàn)象、鋼材比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)與各國(guó)規(guī)范對(duì)焊接空心球節(jié)點(diǎn)在火災(zāi)下溫度響應(yīng)的影響，建立了8個(gè)不同參數(shù)的有限元模型，如表1所示。

模型1～4均采用歐洲規(guī)范規(guī)定的鋼材熱學(xué)性能。其中，模型1計(jì)算了節(jié)點(diǎn)內(nèi)部表面的相互輻射作用與熱傳導(dǎo)，沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)內(nèi)部空氣的升溫。模型2既沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)內(nèi)部表面相互輻射的作用，也沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)內(nèi)部空氣升溫，僅計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)熱傳導(dǎo)。而模型3與模型4完全遵守歐洲規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)對(duì)內(nèi)部表面的輻射進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)內(nèi)部表面施加熱對(duì)流，且取對(duì)流系數(shù)αc=4 W/(m2·℃)以近似計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)部空氣升溫對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度發(fā)展的影響(模型3)；若不計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)部表面的輻射，則對(duì)內(nèi)部表面施加熱對(duì)流，且取對(duì)流系數(shù)αc=9 W/(m2·℃)(模型4)。模型7，8除鋼材比熱容分別采用中國(guó)規(guī)范GB 51249和美國(guó)規(guī)范ASCE的取值外其余參數(shù)均采用了歐洲規(guī)范EC3規(guī)定的結(jié)構(gòu)鋼熱學(xué)性能。模型5與模型6的比熱容、材料密度與導(dǎo)熱率分別采用了中國(guó)規(guī)范GB 51249、美國(guó)規(guī)范ASCE規(guī)定的結(jié)構(gòu)鋼熱學(xué)性能。

表1 焊接空心球節(jié)點(diǎn)有限元模型參數(shù)

注：ca為鋼的比熱容；λa為鋼導(dǎo)熱率；ρa(bǔ)為鋼密度；Y表示考慮內(nèi)表面的空腔輻射；N表示不考慮；αci為內(nèi)表面熱對(duì)流系數(shù)

2.4 節(jié)點(diǎn)內(nèi)部表面輻射對(duì)加勁肋溫度的影響

圖10表示模型1～4焊接空心球節(jié)點(diǎn)加勁肋上的三個(gè)參考點(diǎn)計(jì)算得出的溫度與試驗(yàn)中熱電偶測(cè)到的溫度之差隨時(shí)間的變化。開(kāi)始升溫時(shí)，各個(gè)模型計(jì)算的加勁肋溫度在300 s前與試驗(yàn)值基本一致，此時(shí)球節(jié)點(diǎn)的溫度與升溫速率均比較低。隨著試驗(yàn)進(jìn)行，模型1，2，3，4的計(jì)算結(jié)果高于試驗(yàn)值，并各自在1490，1250，1310，1460 s時(shí)計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值的誤差達(dá)到最大，TC7計(jì)算結(jié)果與有限元的誤差分別為63 ℃，35 ℃，100 ℃，95 ℃。此時(shí)，模型3的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值相差最大，模型4其次。模型2的計(jì)算結(jié)果最接近于試驗(yàn)值。這說(shuō)明在節(jié)點(diǎn)溫度相對(duì)較低時(shí)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)表面間的輻射作用較小，此時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)內(nèi)空腔輻射作用會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果高估加勁肋的溫度。隨后各模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值的誤差開(kāi)始減小。升溫1650 s左右，模型2預(yù)測(cè)的加勁肋溫度開(kāi)始低于試驗(yàn)測(cè)到的溫度，升溫1960 s左右，模型3預(yù)測(cè)的加勁肋溫度開(kāi)始低于試驗(yàn)測(cè)到的溫度，此時(shí)模型2的計(jì)算結(jié)果比試驗(yàn)值低72 ℃，而模型1與模型4的計(jì)算結(jié)果依舊高估了加勁肋的溫度。升溫2149，2328 s時(shí)，模型1與模型4的計(jì)算溫度開(kāi)始低于試驗(yàn)值。在恒溫階段，模型1與模型4的計(jì)算值和試驗(yàn)值的誤差較小，分別不超過(guò)20 ℃與15 ℃，而模型2 的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值相差最大達(dá)到150 ℃，模型3計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值誤差最大達(dá)到92 ℃。依據(jù)數(shù)值分析結(jié)果可以看出，升溫過(guò)程中隨著球體溫度的升高，球體與加勁肋溫差的不斷加大，球體將通過(guò)內(nèi)表面的輻射作用將熱量傳遞給節(jié)點(diǎn)內(nèi)加勁肋。這將使加勁肋的溫度快速上升，加勁肋與球體的溫差也將不斷縮小。在不計(jì)算空腔輻射作用的情況下，即使是通過(guò)歐洲規(guī)范推薦的提高節(jié)點(diǎn)內(nèi)部空氣對(duì)流系數(shù)的方法(模型3)依舊不能彌補(bǔ)實(shí)際情況下加勁肋接受的輻射熱量。

圖10 不同模型計(jì)算溫度與試驗(yàn)溫度差值

2.5 比熱容、熱傳導(dǎo)系數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度場(chǎng)的影響

為探究比熱容對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度場(chǎng)的影響，選取模型1，7與模型8赤道面處的測(cè)點(diǎn)溫度進(jìn)行比較。在試驗(yàn)進(jìn)行的前1800 s，各模型中參考點(diǎn)的升溫趨勢(shì)基本相同，而在恒溫階段，各模型的計(jì)算溫度則有不同。為更明顯顯示各模型的計(jì)算結(jié)果的差異。圖11顯示試驗(yàn)進(jìn)行至1800 s后各計(jì)算模型在赤道面處參考點(diǎn)的溫度計(jì)算結(jié)果，相應(yīng)測(cè)點(diǎn)測(cè)到的試驗(yàn)值同樣顯示在圖中。

如前所述，模型1，7與模型8的比熱容取值不同。達(dá)到恒溫段前，各模型球體表面參考點(diǎn)的計(jì)算溫度均低于試驗(yàn)值。加勁肋處實(shí)際溫度則與模型1，8較為接近。圖11顯示當(dāng)進(jìn)入恒溫段時(shí)，模型1的計(jì)算溫度在2600 s前與模型8幾乎相同，而在2600 s后逐漸低于模型8。同時(shí)，在恒溫階段，模型7中赤道面處的三個(gè)參考點(diǎn)的計(jì)算溫度高于試驗(yàn)值，這說(shuō)明按中國(guó)規(guī)范規(guī)定的比熱容取值會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)在高溫下的計(jì)算結(jié)果偏危險(xiǎn)。試驗(yàn)結(jié)束前，各模型的計(jì)算結(jié)果逐漸接近。模型7在試件表面參考點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值較為接近，而模型1，8在加勁肋處的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值比較相符。

模型5與模型7、模型6與模型8兩組模型分別采用了相同取值的比熱容參數(shù)，但是導(dǎo)熱系數(shù)取值不同。加熱至恒溫之前，模型5中各參考點(diǎn)的計(jì)算溫度低于其余模型，因其在低溫時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)取值較小。恒溫時(shí)，每組模型的計(jì)算溫度均基本相同。

采用不同的比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)取值計(jì)算數(shù)值模型將影響受熱時(shí)熱量在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的傳遞方式以及速度，當(dāng)節(jié)點(diǎn)升溫至736 ℃附近時(shí)，考慮鋼材相變吸熱效應(yīng)的有限元模型在加勁肋的溫升曲線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)溫升停滯現(xiàn)象，與試驗(yàn)結(jié)果相符，而不考慮鋼材相變吸熱效應(yīng)的比熱容取值計(jì)算結(jié)果將高估加勁肋溫度的發(fā)展；導(dǎo)熱系數(shù)取值的不同會(huì)影響到升溫時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部熱量傳遞的速度，而對(duì)恒溫時(shí)節(jié)點(diǎn)溫度場(chǎng)的影響很小。

圖11 1800 s后各模型赤道面處測(cè)點(diǎn)溫度計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值

2.6 不同國(guó)家規(guī)范對(duì)節(jié)點(diǎn)升溫規(guī)律的影響

模型1，5，6的數(shù)值分析結(jié)果如圖11，12所示?？梢钥闯?，不同國(guó)家規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)鋼熱學(xué)性能在節(jié)點(diǎn)溫度較高時(shí)(超過(guò)720 ℃)對(duì)于焊接空心球節(jié)點(diǎn)溫度響應(yīng)有不小的影響。圖12g，12h，12i中水平虛線(xiàn)表示736 ℃，豎直虛線(xiàn)顯示了試驗(yàn)中測(cè)點(diǎn)處結(jié)構(gòu)鋼在達(dá)到736 ℃時(shí)溫度維持的起止時(shí)間。歐洲規(guī)范與美國(guó)規(guī)范中由于考慮到了鋼的相變，在加勁肋溫度到達(dá)相變溫度時(shí)升溫速率減慢。當(dāng)加勁肋溫度超過(guò)相變溫度，加勁肋溫度與升溫速率同時(shí)提高。故模型1，6中TC7，TC8，TC9處的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值比較接近。而中國(guó)規(guī)范由于未考慮結(jié)構(gòu)鋼在高溫下的相變，當(dāng)加勁肋溫度到達(dá)相變溫度附近時(shí)，模型5在該處的計(jì)算溫度明顯高于試驗(yàn)溫度，最大溫差達(dá)到約50 ℃。相比于節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的肋，球殼表面的參考點(diǎn)處在升溫過(guò)程中的溫度維持現(xiàn)象不明顯。不同國(guó)家規(guī)范對(duì)鋼材的比熱容與導(dǎo)熱系數(shù)做了不同的規(guī)定。根據(jù)模型1，5，6的計(jì)算結(jié)果可以看出，歐洲規(guī)范下鋼材的比熱容與導(dǎo)熱系數(shù)較好的描述了鋼材在高溫環(huán)境中的熱學(xué)性能。

總的來(lái)說(shuō)，模型1同時(shí)考慮到了球節(jié)點(diǎn)內(nèi)部表面輻射、節(jié)點(diǎn)內(nèi)部空氣升溫以及結(jié)構(gòu)鋼高溫下產(chǎn)生相變的特點(diǎn)，與試驗(yàn)值更加吻合。忽略節(jié)點(diǎn)內(nèi)部表面在升溫過(guò)程中的輻射作用將低估加勁肋的升溫速度。而忽視結(jié)構(gòu)鋼在高溫下產(chǎn)生的相變作用會(huì)造成節(jié)點(diǎn)在達(dá)到相變溫度后的計(jì)算結(jié)果相對(duì)比較保守。

圖12 不同規(guī)范有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較

3 結(jié) 論

通過(guò)試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究了焊接空心球節(jié)點(diǎn)在高溫環(huán)境下的溫度響應(yīng)規(guī)律。為火災(zāi)下節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能研究提供了依據(jù)。得出了如下一些結(jié)論：

(1)加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)的球體升溫后對(duì)加勁肋的熱輻射不可被忽略。僅考慮鋼材的熱傳導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致加勁肋的計(jì)算溫度顯著低于實(shí)際加熱過(guò)程中的溫度，使得火災(zāi)下加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)極限耐火時(shí)間的計(jì)算值大于實(shí)際值，計(jì)算結(jié)果偏不安全。

(2)焊接空心球節(jié)點(diǎn)中各部分升溫規(guī)律基本相同。與熱源接觸的球體溫度升高最快，球節(jié)點(diǎn)與鋼管連接處次之，沒(méi)有與外部熱源接觸的加勁肋溫度最低。恒溫以后，節(jié)點(diǎn)中各部分的溫差逐漸變小。

(3)不同規(guī)范對(duì)鋼材的熱學(xué)性能規(guī)定有所不同，忽略結(jié)構(gòu)鋼在高溫下的相變特性可能使節(jié)點(diǎn)在達(dá)到相變溫度后的計(jì)算結(jié)果偏保守。