近些年隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展火災(zāi)發(fā)生的頻率也在逐漸上升,目前,針對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在受火后的剩余承載力的研究成果頗多,但是對(duì)于火災(zāi)過(guò)程中混凝土發(fā)生爆裂的研究較少,尤其是發(fā)生爆裂的機(jī)理方面研究成果甚少。在火災(zāi)過(guò)程中爆裂造成的損失往往大于單純的火災(zāi),因此為了減輕火災(zāi)帶來(lái)的人身及財(cái)產(chǎn)損失,研究火災(zāi)后混凝土爆裂的機(jī)理顯得十分必要。本文利用有限元分析軟件ABAQUS建立構(gòu)件的實(shí)體模型,包括溫度場(chǎng)分析模型和溫度場(chǎng)蒸汽壓耦合分析模型,查閱選取合適的材料本構(gòu)關(guān)系,基于此進(jìn)行有限元數(shù)值模擬。本文主要研究?jī)?nèi)容有:(1)應(yīng)用ABAQUS建立構(gòu)件實(shí)體有限元模型,總結(jié)近年來(lái)結(jié)構(gòu)高溫反應(yīng)成果,選取適合的高溫材料本構(gòu)關(guān)系來(lái)分析構(gòu)件的火災(zāi)后的溫度場(chǎng)。(2)選取ISO-834國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線,應(yīng)用ABAQUS計(jì)算構(gòu)件升溫后的溫度場(chǎng)分布情況以及不同深度裂縫的截面溫度,為進(jìn)一步蒸氣壓的施加提供基礎(chǔ)。(3)選取合適的蒸汽壓-溫度變化曲線,在溫度場(chǎng)的基礎(chǔ)上使溫度與蒸汽壓耦合作用于構(gòu)件,分別得出深度、長(zhǎng)度各異的裂縫的K_I值;通過(guò)與材料在各個(gè)溫度下的性能對(duì)比分別得出不同裂縫深度、不同裂縫長(zhǎng)度下混凝土的爆裂情況。

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 建筑火災(zāi)的危害
        1.1.2 混凝土高溫爆裂的原理
        1.1.3 混凝土高溫爆裂的類型
        1.1.4 混凝土高溫爆裂的原因
        1.1.5 混凝土高溫爆裂的研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 斷裂力學(xué)的理論基礎(chǔ)
    2.1 斷裂力學(xué)的提出與發(fā)展歷程
        2.1.1 斷裂力學(xué)的提出
        2.1.2 斷裂力學(xué)的發(fā)展
    2.2 斷裂力學(xué)的基本模型
    2.3 線彈性斷裂力學(xué)
        2.3.1 I型Griffith裂紋的漸進(jìn)應(yīng)力場(chǎng)
        2.3.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子的概念
    2.4 斷裂的判據(jù)
        2.4.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子，K判據(jù)
        2.4.2 能量釋放率，G判據(jù)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 材料的本構(gòu)
    3.1 引言
    3.2 混凝土的熱工參數(shù)
        3.2.1 混凝土膨脹系數(shù)
        3.2.2 混凝土彈性模量
        3.2.3 混凝土的比熱容
        3.2.4 混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 框架柱在火災(zāi)下溫度場(chǎng)分析
    4.1 引言
    4.2 升溫曲線的選擇
    4.3 火災(zāi)溫度場(chǎng)有限元分析基本理論
        4.3.1 溫度場(chǎng)熱傳導(dǎo)基本方程
        4.3.2 熱傳遞
        4.3.3 熱對(duì)流
        4.3.4 熱輻射
    4.4 構(gòu)件在火災(zāi)下截面溫度場(chǎng)分析
        4.4.1 有限元簡(jiǎn)介
        4.4.2 ABAQUS有限元分析模型
        4.4.3 構(gòu)件溫度場(chǎng)分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 火災(zāi)下高溫混凝土爆裂的機(jī)理
    5.1 引言
    5.2 孔隙壓力的選取
    5.3 破壞準(zhǔn)則的確定
    5.4 模型的確定
        5.4.1 裂縫大小的確定
        5.4.2 模型的選取
        5.4.3 網(wǎng)格的劃分
    5.5 裂縫高溫爆裂分析
        5.5.1 孔隙壓力的轉(zhuǎn)換
        5.5.2 D10裂縫高溫爆裂
        5.5.3 D20裂縫高溫爆裂
        5.5.4 D30裂縫高溫爆裂
        5.5.5 D40裂縫高溫爆裂
        5.5.6 D50裂縫高溫爆裂
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3749388