本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)環(huán)境下的熱力耦合分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在建筑結(jié)構(gòu)中,柱子是主要的受力構(gòu)件,對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著重要的意義。將預(yù)應(yīng)力體系引入鋼柱,可以提高柱子的承載力,減少結(jié)構(gòu)變形,節(jié)省材料。但是鋼材本身不耐火,在火災(zāi)環(huán)境下隨著溫度的升高,鋼材的性能會(huì)有很大變化。預(yù)應(yīng)力拉索作為預(yù)應(yīng)力的施加構(gòu)件,隨著溫度的升高與構(gòu)件本身的變形,其預(yù)應(yīng)力也會(huì)有相當(dāng)程度的損失,這都對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)條件下的力學(xué)特性造成了許多不良影響。在預(yù)應(yīng)力施加的過(guò)程中,預(yù)應(yīng)力的取值并不是越大越好,合適的初始預(yù)應(yīng)力將會(huì)提高鋼柱的承載能力,過(guò)大的預(yù)應(yīng)力則反而會(huì)對(duì)柱子的承載力造成不好的影響,因而最佳初始預(yù)應(yīng)力的取值也是預(yù)應(yīng)力鋼柱分析中需要著重考慮的問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力鋼柱從結(jié)構(gòu)形式上主要分為預(yù)應(yīng)力內(nèi)撐柱與外撐柱,一般來(lái)說(shuō)外撐柱的性能要優(yōu)于內(nèi)撐柱,但是從建筑形式及外觀要求角度來(lái)看,內(nèi)撐柱也有其獨(dú)特之處,很多方面反而更受到建筑師與人們的歡迎。本文結(jié)合預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)下的預(yù)應(yīng)力損失,通過(guò)理論分析與數(shù)值計(jì)算,分析了預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)條件下的預(yù)應(yīng)力損失、最佳初始預(yù)應(yīng)力取值與最大承載力的情況。本文從單個(gè)構(gòu)件角度出發(fā),以預(yù)應(yīng)力鋼柱為研究對(duì)象。(1)分析內(nèi)撐式預(yù)應(yīng)力鋼柱與外撐式預(yù)應(yīng)力鋼柱兩種形式結(jié)構(gòu)與功能上的異同,并在此基礎(chǔ)上介紹了預(yù)應(yīng)力鋼柱的設(shè)計(jì)思路與方法。(2)根據(jù)傳熱學(xué)原理,分析了鋼材的材料強(qiáng)度在高溫條件下會(huì)出現(xiàn)一定程度的衰減,為后文進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼柱在高溫條件下的熱力耦合分析打下基礎(chǔ)。(3)通過(guò)理論分析與實(shí)例計(jì)算,分析了火災(zāi)條件下兩種形式的預(yù)應(yīng)力鋼柱在預(yù)應(yīng)力損失、最佳初始預(yù)應(yīng)力取值以及承載力情況,并進(jìn)行了對(duì)比。(4)通過(guò)有限元方法,對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼柱進(jìn)行了熱力耦合模擬,提出了在整體發(fā)生火災(zāi)的情況下,預(yù)應(yīng)力鋼柱不同位置溫度可能會(huì)呈現(xiàn)不同的分布情況。分析了拉索中預(yù)應(yīng)力隨火災(zāi)發(fā)生時(shí)間及溫度的變化情況,并與理論計(jì)算進(jìn)行了對(duì)比結(jié)果表明隨著火災(zāi)時(shí)間的持續(xù)與溫度的升高,拉索中預(yù)應(yīng)力損失不斷增大。結(jié)合工況,分析了在柱頂荷載、結(jié)構(gòu)尺寸等因素不變,拉索中不同初始預(yù)應(yīng)力取值影響下預(yù)應(yīng)力鋼柱中部側(cè)向位移的變化情況,論證了最佳初始預(yù)應(yīng)力的重要作用。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)應(yīng)力鋼柱 溫度場(chǎng) 高溫 預(yù)應(yīng)力損失
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU394
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章緒論12-18
• 1.1 課題研究的背景12-13
• 1.1.1 預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)抗火研究的背景12-13
• 1.2 本文研究的目的及意義13-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況14-16
• 1.3.1 理論研究14-15
• 1.3.2 實(shí)驗(yàn)研究15
• 1.3.3 數(shù)值模擬15-16
• 1.4 研究的主要內(nèi)容和研究路線16-18
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4.2 主要研究路線17-18
• 第二章 預(yù)應(yīng)力鋼柱的基本理論18-26
• 2.1 預(yù)應(yīng)力鋼柱基本概念與形式18-21
• 2.1.1 外撐式預(yù)應(yīng)力鋼柱18-19
• 2.1.2 內(nèi)撐式預(yù)應(yīng)力鋼柱19-21
• 2.2 預(yù)應(yīng)力鋼柱的拉索錨固體系21-24
• 2.2.1 錨具與預(yù)應(yīng)力的施加21-22
• 2.2.3 拉索與撐桿22-23
• 2.2.4 上下端支座23-24
• 2.3 預(yù)應(yīng)力鋼柱的設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.1 鋼柱截面尺寸的確定24-25
• 2.3.2 間節(jié)數(shù)與撐桿數(shù)的確定25
• 2.3.3 初始預(yù)應(yīng)力的確定25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)及高溫下鋼結(jié)構(gòu)的材料特性26-37
• 3.1 建筑火災(zāi)溫度曲線26-27
• 3.1.1 室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生發(fā)展的一般過(guò)程26
• 3.1.2 建筑火災(zāi)的標(biāo)準(zhǔn)溫升曲線26-27
• 3.2 傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)27-29
• 3.2.1 溫度場(chǎng)27
• 3.2.2 傳熱方式27-29
• 3.3 高溫下結(jié)構(gòu)的材料特性29-36
• 3.3.1 熱工分析參數(shù)29-31
• 3.3.2 力學(xué)分析參數(shù)31-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 預(yù)應(yīng)力鋼柱受力特點(diǎn)與預(yù)應(yīng)力損失37-56
• 4.1 預(yù)應(yīng)力鋼柱的受力分析37-39
• 4.2 預(yù)應(yīng)力損失39-44
• 4.2.1 錨固損失39-40
• 4.2.2 摩擦損失40-41
• 4.2.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的松馳損失41-42
• 4.2.4 高溫下預(yù)應(yīng)力損失算例42-44
• 4.3 最佳初始預(yù)應(yīng)力的取值與最大承載力的確定44-52
• 4.3.1 初始預(yù)應(yīng)力的取值的確定44-50
• 4.3.2 最佳初始預(yù)應(yīng)力算例50-52
• 4.4 預(yù)應(yīng)力撐桿柱在火災(zāi)條件下的承載力分析52-55
• 4.4.1 外撐式預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)條件下的承載力分析52-54
• 4.4.2 內(nèi)撐式預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)條件下的承載力分析54
• 4.4.3 預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)下的承載力算例54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章預(yù)應(yīng)力鋼柱在高溫下的熱力耦合分析56-65
• 5.1 預(yù)應(yīng)力鋼柱模型建立56-58
• 5.2 預(yù)應(yīng)力鋼柱溫度場(chǎng)分析58-60
• 5.3 預(yù)應(yīng)力拉索隨著溫度升高的預(yù)應(yīng)力損失分析。60-62
• 5.4 最佳初始預(yù)應(yīng)力取值分析62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 結(jié)論和展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68-69
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果69

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  本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼柱在火災(zāi)環(huán)境下的熱力耦合分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：352146