火灾高温作用下钢筋混凝土梁托柱转换结构的温度场与承载性能分析

摘要

钢筋混凝土梁托柱转换结构是一种较为常见的结构形式，目前，已有诸多国内外专家学者对其受力性能及结构形式进行了研究，但关于其抗火性能方面的研究至今尚不多见。对于钢筋混凝土梁托柱转换结构抗火性能的研究，具有保证火灾中生命及财产安全的重要意义。本文对钢筋混凝土梁托柱转换结构的抗火性能进行了理论分析，主要包括几下几个方面:
　　 利用ABAQUS大型非线性有限元分析软件，基于IS0834标准升温曲线，对两种钢筋混凝土梁托柱转换结构模型进行了温度场分析，得到了转换结构内部不同时刻温度场的分布规律，以及测点的温度时间关系曲线。
　　 基于标准升温曲线下三面受火托梁的温度场分析，采用500℃等温线、300℃和800℃等温线两种模型对高温下钢筋混凝土托梁截面进行了合理简化，采用等效截面的方法，对托梁进行了承载力计算分析。
　　 基于IS0834标准升温曲线，利用ABAQUS对两种钢筋混凝土梁托柱转换结构模型进行了内力分析，得到了结构内部截面的弯矩、轴力和剪力时间关系曲线，并初步分析了内力重分布规律。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．1．1 火灾的危害

1．1．2 本课题的研究背景

1．2 本文主要研究内容

第二章 高温作用下钢筋与混凝土的材料性能

2．1 引言

2．2 混凝土高温下的热力学性能

2．2．1 混凝土高温下的热工性能

2．2．2 混凝土高温下的力学性能

2．3 普通钢筋高温下的热力学性能

2．3．1 高温下普通钢筋的热工性能

2．3．2 高温下普通钢筋的力学性能

2．4 本章小结

第三章 火灾高温作用下梁托柱转换结构温度场分析

3．1 引言

3．2 基本假设

3．3 初始条件和边界条件

3．4 分析模型的建立

3．4．1 升温曲线

3．4．2 分析模型

3．4．3 本构关系及单元选取

3．4．4 初始条件和边界条件

3．4．5 火灾工况设计

3．5 模型一

3．5．1 工况1

3．5．2 工况2

3．5．3 工况6

3．5．4 工况8

3．6 模型二

3．6．1 工况1

3．6．2 工况2

3．6．3 工况5

3．6．4 工况8

3．7 本章小结

第四章 高温作用下钢筋混凝土托梁抗弯承载力分析

4．1 引言

4．2 等效截面法

4．2．1 基本假定

4．2．2 高温下混凝土等效截面的确定

4．2．3 界限受压区高度

4．2．4 高温下普通钢筋的高温强度简化模型

4．2．5 三面受火工况下托梁等温线的确定

4．3 高温下钢筋混凝土托梁截面的抗弯承载力

4．3．1 方法一(500℃等温线法)

4．3．2 方法二(300℃和800℃等温线法)

4．4 计算过程及结果

4．4．1 常温下钢筋混凝土托梁的极限受弯承载力

4．4．2 高温下钢筋混凝土托梁的极限受弯承载力

4．5 本章小结

第五章 火灾高温作用下梁托柱转换结构内力分析

5．1 引言

5．2 梁托柱转换结构在高温分析中的内力变化

5．2．1 模型1

5．2．2 模型2

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

后记

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况