高温下钢筋混凝土框架结构火灾反应大量线性分析

摘要

钢筋混凝土框架结构是应用十分广泛的结构形式之一,但其抗火性能的研究还处于初级阶段。本文利用通用有限元程序ANSYS完成了高温下钢筋混凝土框架结构火灾反应非线性分析研究,包括温度场、结构变形和高温承载力等的计算与分析。分析结果表明钢筋混凝土框架结构梁柱构件中内力是随受火温度升高而不断重新分布,构件受热膨胀引起的约束内力与荷载内力叠加将导致其破坏,最后对钢筋混凝土框架结构抗火设计方法进行了讨论。主要包括以下几个方面:(1).本文探讨了在ISO834标准升温作用下的温度场分布规律、结构变形规律。利用ANSYS软件对框架构件的温度场进行了理论研究,数值模拟结果与现有的试验结果吻合较好。
　　 (2).单室火灾模拟情景下,升温过程中结构构件各截面发生明显的变形,判断其内力改变,受火梁柱的热膨胀是结构内力变化的主要原因,柱端弯矩的内力改变程度大于梁端弯矩.由于受周围常温区结构约束作用不同,结构耐火极限受火灾作用位置的影响显著.(3).最后,本文提出了钢筋混凝土框架结构的实用抗火设计建议。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

致谢

第一章 绪论

1.1 研究课题的引出及意义

1.2 混凝土结构国内外研究现状

1.3 有待深入研究的问题和不足

1.4 本文的主要研究工作内容

1.5 本章小结

第二章 材料的高温性能和本构关系

2.1 引言

2.2 材料热工性能及本构关系

2.3 本章小结

第三章 高温下钢筋混凝土结构的温度场分析及模型的验证

3.1 引言

3.2 建筑高温火灾环境描述

3.3 温度场分析理论和方法

3.4 钢筋混凝土框架结构内部温度场理论分析

3.5 钢筋混凝土框架结构内部温度场有限元分析

3.6 本章小结

第四章 钢筋混凝土框架结构火灾下性能非线性分析

4.1 引言

4.2 基本假设

4.3 分析模型

4.4 常温下框架结构变形和内力分析

4.5 混凝土框架结构的局部温度场

4.6 混凝土框架结构的局部高温变形和内力变化

4.7 钢筋混凝土框架结构抗火实用设计建议

4.8 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文