钢筋混凝土简支梁的抗火性能研究

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建筑物发生火灾后,结构的力学性能如何变化一直是研究人员普遍关注的热点问题。结构物在大火侵袭下,结构内部温度和结构挠度、内力将随时间发生不断变化。由于火灾对建筑物的影响因素十分复杂,这些问题至今还没有得到很好的解决。 近年来,国内外发表了许多有关高温下的混凝土的研究论文。然而想要定性的比较他们所得的结果是非常困难的,这主要是因为他们各自利用了不同的结构材料,还有不同的实验条件。另外,在高温下钢筋的力学性能是会受到限制的。为了建立在高温下钢筋与混凝土的材料特性的数据资料,许多学者做了一系列的有关材料的实验研究。其结果被用于非线性热传导分析和弹—塑性理论分析,在实验中确定了物理特性和力学特性。 本文的主要工作就是分析钢筋混凝土梁在火灾时的基本性能和破坏形式,给出梁的正截面承载力计算方法。具体方式是将梁截面离散化,利用了有限元软件ANSYS对梁进行了温度场的分析,求得在标准火灾升温条件下一定加热时间截面的温度分布值,确定梁截面任意微元的高温抗压强度及某根钢筋在高温时的屈服强度,由受压区混凝土应力的合力和受拉钢筋内力的平衡关系得到一个有两个未知量的方程,通过试算法求得受压区高度,分析梁截面极限应力、应变状态,由内力平衡条件求得截面极限弯矩。
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