鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)局部火災(zāi)反應(yīng)分析與可視化.pdf

1、建筑火災(zāi)是當(dāng)前損害國(guó)民財(cái)產(chǎn)、威脅人身安全的主要災(zāi)害之一,每年造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡數(shù)量觸目驚心。本文結(jié)合湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目,對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)局部火災(zāi)反應(yīng)過程進(jìn)行了研究,開發(fā)了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)局部火災(zāi)下的溫度場(chǎng)計(jì)算以及結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析程序。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼筋、混凝土高溫?zé)崃W(xué)性能進(jìn)行了總結(jié)和比較,從而選取適當(dāng)?shù)膮?shù),為鋼筋混凝土框架溫度場(chǎng)模擬和計(jì)算提供了基礎(chǔ)。
　　 (2)介紹了二維溫度場(chǎng)

2、三結(jié)點(diǎn)三角形單元的導(dǎo)熱剛度矩陣、蓄熱剛度矩陣、邊界貢獻(xiàn)矩陣以及溫度荷載向量的推導(dǎo)過程,并且對(duì)號(hào)入座組集成溫度總剛、蓄熱總剛、總體溫度荷載向量。基于二維溫度場(chǎng)的瞬態(tài)模型,編制了局部火災(zāi)下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度場(chǎng)計(jì)算分析程序,并進(jìn)行了三面受火的鋼筋混凝土矩形構(gòu)件截面內(nèi)部溫度場(chǎng)的計(jì)算與分析,得到了鋼筋混凝土構(gòu)件截面內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布及其隨時(shí)間的變化規(guī)律。
　　 (3)把受火鋼筋混凝土非均勻截面等效成常溫下的鋼筋混凝土截面,基于這種

3、方法并結(jié)合已有的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗火研究基礎(chǔ),推導(dǎo)了局部火災(zāi)下鋼筋混凝土框架內(nèi)力和變形實(shí)用計(jì)算公式,并編制了框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算程序。先計(jì)算受火構(gòu)件的等效截面,然后將荷載和火災(zāi)高溫共同作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和變形進(jìn)行疊加。給出一個(gè)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)火災(zāi)下的內(nèi)力和變形計(jì)算的算例,并與有限元軟件ANSYS計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明,本文的實(shí)用計(jì)算方法結(jié)果與ANSYS分析結(jié)果吻合良好。
　　 (4)對(duì)計(jì)算模擬程序所采用的VB語言進(jìn)行了介紹。