高溫下預應力混凝土疊合板抗火性能及其承載力研究
本文選題:預應力混凝土疊合板 + 抗火性能; 參考:《西安建筑科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:建筑火災是發(fā)生次數(shù)最多、損失最為嚴重的主要災害之一,隨著預應力混凝土疊合板的廣泛應用,人們逐漸重視對其抗火性能研究。預應力混凝土疊合板是一種實用的裝配整體式樓板,具有預制裝配式樓板和現(xiàn)澆整體式樓板兩方面優(yōu)點,即整體剛度好、抗震性能高、施工簡便及工期較短等優(yōu)點。預應力混凝土疊合板已經(jīng)應用到了很多項目上,創(chuàng)造了良好的社會效益。因此,研究預應力混凝土疊合板的抗火性能是至關(guān)重要的。本文的主要工作如下:(1)運用ANSYS軟件對兩種預應力混凝土疊合板進行了瞬態(tài)熱分析,得到了不同升溫時間下疊合板板截面的溫度場;對兩種疊合板進行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,得到了升溫180min時兩種疊合板的應力云圖、應變云圖及跨中豎向位移;結(jié)果表明,在疊合板的疊合層底部配受拉鋼筋其抗火性能要優(yōu)于標準的疊合板。(2)基于構(gòu)件截面等效強度的原則,把高溫下的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面等效成常溫下的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面,提出了高溫下受彎構(gòu)件截面承載力的二臺階模型計算方法;運用ANSYS軟件對單面升溫的鋼筋混凝土簡支梁的正截面受彎承載力進行分析;結(jié)果表明,公式計算值與ANSYS軟件分析結(jié)果符合較好。(3)在二臺階模型的計算方法下,考慮到板的受拉薄膜效應,根據(jù)雙向板的板塊平衡法和能量法,分別計算出高溫下預應力混凝土疊合板的極限荷載;結(jié)果表明,高溫條件下能量法的計算結(jié)果比板塊平衡法的計算結(jié)果保守,具有一定的安全冗余度。(4)運用能量法對預應力混凝土疊合板進行抗火設計。對不同耐火等級下民用建筑應使用的預應力混凝土疊合板的種類給出了建議;提出了確定不同板型疊合板在不同溫度下極限承載力表格的方法。
[Abstract]:Building fire is one of the most frequent and serious disasters. With the wide application of prestressed concrete composite slab, people pay more and more attention to the study of its fire resistance. Prestressed concrete composite slab is a kind of practical assembly integral floor slab, which has the advantages of prefabricated assembly floor and cast-in-place integral floor, such as good overall stiffness, high seismic performance, simple construction and short construction period, etc. Prestressed concrete composite slab has been applied to many projects and has created good social benefits. Therefore, it is very important to study the fire resistance of prestressed concrete composite slab. The main work of this paper is as follows: (1) the transient thermal analysis of two kinds of prestressed concrete composite slab is carried out by using ANSYS software, and the temperature field of the cross-section of the composite slab is obtained under different heating time, and the thermal-structural coupling analysis is carried out for the two kinds of composite slab. The stress cloud, strain cloud and vertical displacement of the two laminated plates are obtained when the temperature is raised by 180min, and the results show that, The fire resistance of tensile reinforcement at the bottom of the laminated plate is superior to that of the standard laminated plate. (2) based on the principle of the equivalent strength of the section of the member, The section of reinforced concrete flexural member at high temperature is equivalent to that of reinforced concrete flexural member at normal temperature, and a two-step model method for calculating the bearing capacity of flexural member section at high temperature is proposed. The flexural bearing capacity of reinforced concrete simply supported beams with single side heating is analyzed by ANSYS software, and the results show that the calculated values of the formulas are in good agreement with the results of ANSYS software. According to the plate equilibrium method and energy method of bidirectional slab, the ultimate loads of prestressed concrete composite slab at high temperature are calculated according to the tensile film effect of the slab, and the results show that, The results of energy method under high temperature are conservative than those of plate equilibrium method, and have a certain degree of safety redundancy. The energy method is used to design the fire resistance of prestressed concrete composite slab. The types of prestressed concrete laminated slabs for civil buildings with different fire resistance grades are suggested, and the method for determining the ultimate bearing capacity of different plate type composite plates at different temperatures is presented.
【學位授予單位】:西安建筑科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TU378;TU352.5
【參考文獻】
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,本文編號:2017063
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