目前混凝土結構耐火領域絕大部分試驗研究都是針對獨立的單根足尺構件。足尺構件的明火試驗雖然能很好地反映獨立構件在火災中的真實響應,但需要較大的場地和大型試驗設備,費用高昂,測試構件尺寸受限制,難以進行重復試驗或多組對照試驗,獲得的試驗數(shù)據(jù)有限。開展鋼筋混凝土縮尺模型構件明火試驗研究,建立縮尺模型在火災下的熱—力響應與足尺原型熱—力響應的相似關系,從而實現(xiàn)用縮尺模型試驗結果預測足尺構件的響應,不但可以大大節(jié)約成本和資源,使重復性試驗變得簡單易行,而且能推動混凝土結構耐火領域的研究從獨立構件層次提升到整體結構層次。本文在已有相似理論的基礎上,開展了不同比例鋼筋混凝土梁的明火試驗及有限元分析,試圖構建不同比例鋼筋混凝土梁在火災下的熱—力響應的相似關系。論文的主要研究內容和結論如下:1、介紹了不同比例鋼筋混凝土梁溫度場和力學性能相似的條件以及縮尺模型升溫曲線的計算方法,采用有限元軟件對三種比例的鋼筋混凝土梁進行了高溫性能數(shù)值模擬分析,比較了0.4和0.6荷載比下,分別采用熱輻射模型和熱對流模型確定模型升溫曲線時三種比例梁的溫度場、跨中撓度及耐火極限的相似性,初步驗證了火災下鋼筋混凝土梁相似理論的...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 鋼筋混凝土梁耐火性能的研究進展
        1.2.1 鋼筋混凝土梁耐火性能試驗探究
        1.2.2 鋼筋混凝土梁耐火性能理論研究和數(shù)值分析
    1.3 縮尺模型明火試驗的研究進展
    1.4 帶損傷的鋼筋混凝土梁耐火性能的研究進展
    1.5 本文研究內容
第二章 火災下鋼筋混凝土梁的相似理論及數(shù)值模擬驗證
    2.1 引言
    2.2 傳熱學基本原理
        2.2.1 熱傳導
        2.2.2 熱對流
        2.2.3 熱輻射
        2.2.4 溫度場
        2.2.5 熱致位移
    2.3 熱—力響應的相似條件
        2.3.1 相似條件
        2.3.2 量綱分析
    2.4 瞬態(tài)熱響應
        2.4.1 原型與模型熱輸入的關系
        2.4.2 模型升溫曲線的計算方法
        2.4.3 原型與模型受火時間的關系
    2.5 火災下鋼筋混凝土梁熱—力響應的有限元模擬
        2.5.1 鋼筋和混凝土的熱工參數(shù)及高溫力學性能
        2.5.2 有限元模型校驗
    2.6 火災下鋼筋混凝土梁相似理論的數(shù)值模擬驗證
        2.6.1 有限元驗證模型
        2.6.2 縮尺模型的升溫曲線
        2.6.3 截面溫度分析
        2.6.4 跨中撓度分析
    2.7 本章小結
第三章 不同比例鋼筋混凝土無損梁的明火試驗
    3.1 引言
    3.2 試件制作
    3.3 試驗裝置、試驗量測及試驗過程
        3.3.1 試驗裝置
        3.3.2 試驗量測
        3.3.3 試驗過程
    3.4 升溫曲線
    3.5 試驗結果及分析
        3.5.1 耐火極限和試驗后現(xiàn)象
        3.5.2 溫度分析
        3.5.3 跨中撓度與耐火極限分析
    3.6 有限元模擬
        3.6.1 溫度場模擬
        3.6.2 力學性能模擬
    3.7 本章小結
第四章 不同比例鋼筋混凝土梁的損傷試驗及明火試驗
    4.1 引言
    4.2 試件設計、試驗裝置及試驗量測
        4.2.1 試件設計
        4.2.2 試驗裝置及試驗量測
    4.3 鋼筋混凝土梁常溫靜載損傷試驗
        4.3.1 試驗過程
        4.3.2 試驗現(xiàn)象與結果
    4.4 帶損傷的鋼筋混凝土梁的明火試驗
        4.4.1 試驗過程
        4.4.2 試驗后現(xiàn)象
        4.4.3 跨中截面溫度分析
        4.4.4 預設缺陷截面溫度分析
        4.4.5 跨中撓度與耐火極限分析
    4.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3768900