文档介绍：摘要高温下钢筋混凝土框架将呈现出与常温不同的高温变形以及内力重分布特征。鉴于火灾试验设备以及火灾试验本身较为昂贵,在一定试验基础上开发计算机程序来模拟构件和结构在高温下的反应显得非常重要,这也是性能化防火设计的关键所在。然而,不均匀温度场的介入以及钢筋、混凝土高温性能的复杂性和离散性在很大程度上加大了钢筋混凝土结构非线性分析的难度。因此,如何在现有的混凝土本构模型的基础上建立力学概念清晰、便于理论分析和实际应用而且又能较好反映混凝土高温特性的数学模型已成为目前国内外的研究热点之一。本文的研究工作主要分为三部分。首先是开发了火灾下钢筋混凝土框架结构的温度场计算以及结构反应分析程序:第二,研究了高温下普通混凝土框架结构与高强混凝土框架结构的变形特征以及相互差异;第三,研究了高温下普通混凝土框架结构与高强混凝土框架结构的内力重分布规律以及相互差异。谌蔡露瘸〉氖P停嘀屏嘶鹪窒赂纸罨炷量蚣芙峁沟哪部温度场分析模块甌M频剂税私岬愕ピ5既染卣蟆⑿钊染卣蟮鹊慕析表达式;推导了求解温度场时用到的切线刚度矩阵的解析表达式,并与改进的一维变带宽矩阵储存方法相结合,提高了温度场有限元分析过程的计算速度:在三维温度场分析的基础上引入了构件有效长度的概念,实现了三维温度场计算向二维的转化,减少了温度场分析的自由度,进一步优化了温度场分析程序。诙矫嬗邢拊AρP停嘀屏烁纸罨炷量蚣芙峁垢呶路从θü程分析模块籗R胗行вΡ涞母拍睿蚧嘶炷恋姆窍咝缘阅型,并将其推广到高温情况,建立了钢筋混凝土的高温有限元模型;针对不同梁柱线刚度比和不同柱子轴压比的情况进行了普通混凝士框架结构的高温变形分析;考虑高强混凝土的高温爆裂效应,研究了高温下高强混凝土框架结构的变形特征,并与普通混凝土框架结构的相应结果进行了对比。诩蚧牧旱ピDP停嘀屏嘶鹪窒赂纸罨炷量蚣芙峁沟姆从Ψ治龀序。在简化混凝土非线性弹性模型的基础上,建立了钢筋混凝土高温梁单元模型,推导了高温下钢筋混凝土梁单元的单元刚度矩阵和荷载向量的表达式,并将其应用于程序设计;针对不同梁柱线刚度比和不同柱子轴压比的情况进行了普通以及高强混凝土框架结构的内力重分布研究。关键词:钢筋混凝土:框架结构;抗火;高温变形;内力重分布摘耍
;猅猟华南理』笱妒宦畚瑆琒琲..瑃,—瓼,甌甌籺,,,.
甌—籨籩瓸琣;;籸.,.瓵畉:;
磊反氰薯上膊学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书华南理工大学本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫年解密后适用本授权书。不保密口。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”日期:觙年耭罗日作者签名:期:嗄月/亏日描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口,在本学位论文属于日期:口手年耭弓日导师签名:
第一章绪论概述火在人类进化和生产力发展过程中起过巨大的作用,然而火失去控制给人类生命财产造成的危害亦是巨大的。据调查统计,当前全球每年约发生火灾蚱穑加至蛉嗽诨鹪种猩ド啊T谒⑸幕鹪种校ㄖ鹪炙的比例都很大。年,美国消防部门共扑救火灾穑鹪种兴劳耍苌耍苯泳盟鹗诿涝!薄辏拦啦棵殴财司然鹪穑渲薪ㄖ鹪终剂嘶鹪肿芷鹗ィ劳鋈耸剂%,受伤人数占%”辏拦⑸鹪止起,与年相比上升了约%,其中建筑火灾共发生起”甑昙洌毡疽蚧鹪衷斐的直接经济损失分别为亿日元、亿元和亿日元”辏发生鸹鹪郑ㄖ鹪衷虺氏衷龀で魇啤>萦泄夭棵磐臣疲甑年的年阳夜骄刻旆⑸鹪多起,平均每天就有嗽嵘砘海”辏夜卜⑸鹪起,死亡人,受伤人,!;年,,!薄辏ü卜⑸鹪穑死亡人,伤人,直接财产损失亿元⋯’。在~年五年问的十一均发生火灾最多的是美国,,ü万起,位居第三,⒅⒖1万起、韩国万起、马来西亚万起、菲律宾万起。”为了防止火灾发生以及减少火灾造成的损失,世界很多国家都成立了专门的研究机构,例如美国、英国、加拿大、瑞典、挪威、新酲兰、澳大利亚、日本等国家。它们对火灾问题进行了广泛的研究”⋯,主要内容包括火灾试验研究、火灾模拟软件开发、材料高温性能试验研究、构件骸⒅濉⑶温度场试验研究、温度场数值模拟、构件骸⒅濉⑶的耐火极限试验研究、框架结构耐火试验研究、结构抗火性能分析软件开发、结构抗火设计方法研究,以及灭