【摘 要】
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火灾会对建筑结构造成严重破坏,引发大量的经济损失以及人员伤亡。目前,组合结构在建筑体系中得到了一致认可和广泛发展,而高温会导致其材料劣化以及承载力降低等问题。为了更为清楚的认识高温作用对组合结构的影响,有必要展开组合结构的高温研究。本文采用ABAQUS软件对火灾下压型钢板-混凝土组合板的温度场分布、变形特点、耐火极限和应力变化情况进行研究分析。主要研究内容及结论如下:(1)确定了钢材和混凝土的高温
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火灾会对建筑结构造成严重破坏,引发大量的经济损失以及人员伤亡。目前,组合结构在建筑体系中得到了一致认可和广泛发展,而高温会导致其材料劣化以及承载力降低等问题。为了更为清楚的认识高温作用对组合结构的影响,有必要展开组合结构的高温研究。本文采用ABAQUS软件对火灾下压型钢板-混凝土组合板的温度场分布、变形特点、耐火极限和应力变化情况进行研究分析。主要研究内容及结论如下:(1)确定了钢材和混凝土的高温热工及热力性能参数;研究不同混凝土含水率、组合板厚度、防火涂料厚度、升温曲线下组合板截面温度场分布情况。结果表明:混凝土含水率对板背的升温有一定影响;板厚度越大,板背处温度越低,绝热性越明显;防火涂料和升温曲线对组合板截面温度场的影响很大。(2)在温度场分析基础上,通过热力耦合,对单向组合板进行了耐火性能的分析;探讨了板端约束、防火涂层厚度、荷载大小、板厚、长宽比、升温曲线、以及持荷方式下单向组合板的变形规律及耐火极限的变化规律。结果表明:单向组合板的耐火性能较差;不同荷载在受火前期对板的变形影响不大,主要影响在后期;板顶部抗裂钢筋网的保护层厚度对板的耐火性能影响较小;板的耐火极限随着防火涂料厚度的增加、板端约束的增强、板厚的增加、长宽比的减小而增大。通过对计算数据的分析,给出了考虑多因素影响的具有较好吻合度的公式。(3)对双向组合板在恒载升温和恒温加载下的耐火性能进行了详细分析及对比;探讨了长宽比、板端约束、升温曲线、荷载作用对双向组合板的耐火性能的影响。结果表明:不同加载方式对双向板的耐火性能有很大影响,但两种加载方式下双向板都会表现出薄膜效应;长宽比l值越偏离1.0,板挠度值越小,但薄膜效应下钢筋网受力不均匀;板端约束越强,板的变形越小;升温曲线对板变形的影响程度依次为烃类升温曲线<ISO-834升温曲线<HC升温曲线<RABT升温曲线;荷载的大小是影响组合板板耐火性能的主要因素之一。
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