分享到:

火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究

随着钢管混凝土结构在实际工程中应用的日益增多,深入研究其火灾后的力学性能和损伤规律显得愈来愈重要,但以往国内外对该方面的研究尚少见报道。本文研究钢管混凝土结构节点在火灾作用后的力学性能和实用计算方法,具体进行了以下几个方面的工作: (1) 进行了火灾作用后钢管混凝土轴压和纯弯构件的力学性能的实验与理论研究,分析了火灾后钢管混凝土轴压和纯弯构件荷载-变形全过程关系曲线,理论结果与实验结果总体上吻合较好。采用理论分析模型,对影响火灾后钢管混凝土轴压和抗弯承载力、轴压刚度和抗弯刚度的影响因素进行了分析,在此基础上推导出轴压和抗弯承载力、轴压刚度和抗弯刚度实用计算方法。(2) 首次进行了一系列火灾作用后钢管混凝土柱-钢梁节点在恒定轴压力和往复水平荷载作用下滞回性能的实验研究。试件的升温按国际标准化委员会标准ISO-834和我国《GB9978-88 建筑构件耐火实验方法》所规定的建筑火灾标准升温曲线进行。通过实验,研究了常温下和火灾后、不  (本文共215页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

火灾后方钢管混凝土柱—钢梁连接节点的力学性能分析

近年来钢管混凝土结构在高层建筑中的应用日益广泛,为了进行其整体结构性能分析,必须对梁-柱连接节点进行深入的研究。火灾高温对结构材性有显著的影响,易造成结构破坏和倒塌,因此迫切需要研究高温对钢管混凝土梁柱节点性能的影响。本文考虑水蒸气的影响,选择合适的热工模型,建立方钢管混凝土柱-钢梁连接节点温度场有限元分析模型,并通过钢管混凝土构件、钢节点和钢管混凝土柱连接节点算例,对模型进行了验证。利用节点温度场有限元模型,进行全过程火灾下节点温度场的分析,并通过参数分析研究节点区域温度场的特点。参数包括:受火时间、钢管混凝土柱直径、钢梁翼缘宽度、钢梁高度、楼板厚度、柱防火层厚度。分析表明,节点区域温度场总体温度较非节点区温度场低,受火时间、钢管混凝土柱直径和柱防火层厚度等参数对节点温度影响较大。本文选取了合理的材料本构关系、单元模型和求解方法,考虑钢管与混凝土之间的约束效应以及钢管与混凝土之间的接触面模型,建立方钢管混凝土柱-钢梁连接节点的...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

火灾后钢管混凝土组合框架力学性能研究

随着钢管混凝土结构在工程中应用的日益增多,尤其是近年来火灾频发,使深入研究钢管混凝土结构火灾后的力学性能变得越来越重要。本文主要对火灾后钢管混凝土组合框架的力学性能进行了研究,具体进行了以下几方面的工作:(1)选择合适的热工参数模型,运用ABAQUS建立钢管混凝土柱-钢梁框架温度场有限元分析模型,建立模型模拟现有试验,并将模拟结果与试验数据对比验证模型的有效性。同时建立钢管混凝土柱-钢梁框架的受火模型,简要分析了框架在不同时刻的温度场分布。(2)选取合理的材料本构关系、单元模型和求解方法,考虑钢管与混凝土之间的约束效应以及接触面模型,建立火灾后钢管混凝土柱-钢梁框架力学性能有限元分析模型,并模拟现有试验以验证模型的有效性。利用前述模型,建立火灾后钢管混凝土柱-钢梁框架力学性能分析模型,并简要对比分析火灾后与常温下钢管混凝土柱-钢梁框架力学性能区别。(3)利用上述有限元模型,建立火灾后钢管混凝土柱-钢梁混凝土楼板组合框架典型算例,...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

基于火灾全过程的钢—混凝土组合楼盖力学性能研究

目前,钢-混凝土组合楼盖已应用于高层以及超高层建筑中。近年来,火灾的频发给钢-混凝土组合楼盖的实用性和安全性造成了严重的影响。因此,研究基于火灾全过程的钢-混凝土组合楼盖的力学性能势在必行。本文主要对基于火灾全过程的钢-混凝土组合楼盖的力学性能进行了研究分析,具体进行了以下工作:(1)选择合理的热工材料参数,借助于有限元软件ABAQUS平台,参考实际工程,建立钢-混凝土组合楼盖温度场有限元模型。对现有相关试验数据进行模拟,将模拟结果与试验结果进行对比分析,间接验证钢-混凝土组合楼盖温度场模型的正确性。在此基础之上,对钢-混凝土组合楼盖温度场进行了研究分析。(2)在火灾全过程的各个阶段选择相应的材料本构模型,参考实际条件,定义有效的边界条件、接触方式、网格类型,建立基于火灾全过程的钢-混凝土组合楼盖力学模型。结合现有相关试验数据进行模拟分析,验证钢-混凝土组合楼盖力学模型的正确性和可行性。在力学模型正确的基础上,分别进行了常温下和...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

钢管混凝土叠合柱-RC梁节点耐火性能研究

众所周知,钢管混凝土叠合结构在高层建筑和工业厂房中得到越来越多的应用,而目前有关规范对钢管混凝土叠合结构抗火设计和火灾后评估方法尚无专门的规定。因此对钢管混凝土叠合结构的耐火性能(包括火灾下和火灾后性能)的研究亟待开展。深入研究全过程火灾作用下钢管混凝土叠合结构的性能,是进行科学的抗火设计和火灾后性能评估的基础。本文以工程中典型的钢管混凝土叠合柱和钢管混凝土叠合柱-RC(钢筋混凝土)梁节点作为研究对象,其中钢管混凝土叠合柱为外方内圆截面,对此类结构在受力全过程和受火全过程作用下的工作机理进行了系统研究。主要研究工作如下:1.进行了钢管混凝土叠合柱在荷载和全过程火灾共同作用下的力学性能试验研究。试验参数包括构件截面尺寸、荷载比、升温时间比等。通过试验,研究了钢管混凝土叠合柱的耐火极限、火灾后剩余承载力、破坏模态、温度分布、结构变形等的变化规律。考虑箍筋约束混凝土性能及混凝土降温阶段性能的变化,建立了钢管混凝土叠合柱有限元分析模型,...  (本文共241页) 本文目录 | 阅读全文>>

《消防科学与技术》2015年01期
消防科学与技术

钢管混凝土柱和约束钢梁节点火灾后力学性能研究

澳大利亚西悉尼大学和清华大学的研究人员采用受火全过程分析方法对钢管混凝土柱和约束钢梁节点的火灾后力学性能进行了研究。受火全过程分析包括常温加载、恒载加热、恒载冷却和火灾后加载阶段。通过与文献中记录的火灾中和火灾后钢管混凝土柱和节点的试验数据比较,验证了建立的有限元模...  (本文共1页) 阅读全文>>