高性能混凝土框架火灾反应理论分析与抗火设计

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本文利用通用有限元程序ANSYS完成了高性能混凝土框架的火灾反应分析,包括温度场、变形和高温承载力等的计算与分析,最后对结构抗火设计方法进行了讨论。 (1)在温度场分析中讨论了边界条件、骨料类型、热工参数对高性能混凝土结构内部温度的影响,给出了边界条件和热工参数的取值范围,同时发现边界条件对截面内部温度影响较大,骨料的热工参数影响较小;框架节点区的温度不同于节点外的梁柱截面;辐射换热和温度有关,一般在炉温高于400℃后需要考虑。 (2)在框架的高温变形中,发现材料的高温劣化将导致变形幅度增大。粘结滑移对变形的影响显著,对计算过程影响较大,高温下钢筋和混凝土的粘结滑移呈现出和常温下很大的差别;局部爆裂对变形的影响取决于爆裂位置,框架节点区发生爆裂最为不利。 (3)在极限承载力计算中,将有限元法和等效截面法进行了对比,发现等效截面法计算出的结果偏小,说明这是一种较为保守的方法。 (4)对高性能混凝土框架的抗火设计方法进行了讨论,对比了确定性抗火设计方法和概率抗火设计方法,对今后的研究方向提出了建议。
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