高温下(后)轴向约束钢筋混凝土梁试验与数值模拟研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w633744
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
火灾作为常见的建筑灾害之一,不仅仅给建筑物造成严重的破坏,而且带来巨大的经济损失,甚至人员伤亡。钢筋混凝土结构是应用最广泛的建筑结构类型,其构件和整体结构的抗火性能研究是进行结构抗火设计和火灾后损伤评估及加固的基础。长期以来,国内外学者对于钢筋混凝土构件和结构的抗火性能已经进行了一系列试验研究和模拟分析,但对于钢筋混凝土构件的研究主要针对单独构件,较少考虑周边约束对抗火性能的影响,且缺乏对钢筋混凝土结构在遭受火灾时的抗倒塌性能研究。因此,本文对具有轴向约束的钢筋混凝土梁进行高温下和高温后的竖向推覆试验(升降温-加载路径);同时利用有限元软件对钢筋混凝土约束梁进行耐火性能分析(恒载-升温路径)。研究具有梁端约束的钢筋混凝土梁的抗火性能,可以为探讨钢筋混凝土梁火灾高温下的大变形的破坏准则提供依据,并为进一步揭示钢筋混凝土整体结构在火灾下的抗连续倒塌机理提供可靠的试验数据。本文的主要工作及成果如下:
  (1)根据现有的试验装置及场地条件,设计了9根1/2缩尺钢筋混凝土梁,分别进行常温(1根试件)、高温下(2根试件)和高温后(6根试件)的静力竖向推覆试验,描述了试验过程中梁的温度响应和破坏模态,量测了梁的温度场、荷载和轴力等数据。
  (2)对每根试验梁的轴力-位移曲线、荷载-位移曲线、弯矩-位移曲线等试验结果进行了整理,并对比分析了升降温时长、降温速率及加载阶段等对具有轴向约束的钢筋混凝土梁的破坏形态和承载力的影响,探讨了具有轴向约束的钢筋混凝土梁在高温下和高温后的受力机制。
  (3)建立了有限元耐火性能分析模型,通过本文常温试验及徐明等高温试验对有限元模型进行了验证,模拟结果与试验结果吻合良好。在此基础上对轴向约束钢筋混凝土梁在恒载升温工况下的耐火性能进行了模拟分析,并进一步研究了不同荷载比、轴向刚度和转动刚度等参数对钢筋混凝土梁耐火性能的影响。
其他文献
根据全球大气环流模型预测在未来气候变化背景下,全球气候变化加强水文循环,导致全球范围内的降水格局发生改变,尤其是降雨量变化。降水格局变化在调节生态系统过程中发挥重要作用。植物叶片通过光合作用获得碳的能力和通过蒸腾作用调节水分的过程对降水变化高度敏感,降水格局的变化将会直接影响植物生长和养分获取,从而间接影响生态系统功能。此外,化石燃料燃烧和氮化肥使用也加剧了大气氮沉降。大气氮沉降会改变土壤原有的氮
学位
由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松萎蔫病(pine wilt disease)是一种极具毁灭性的松林病害,在世界范围内引起了巨大的经济损失和严重的生态灾难。松材线虫引起松树死亡是一个复杂的过程,涉及松材线虫、宿主松树以及松材线虫的伴生菌。越来越多的研究表明,不同来源的松材线虫株系具有不同的致病性,某些松材线虫伴生菌对松材线虫的发育有一定的促进作用,但目前有关
学位
植被是地球生态系统的重要组成部分,承担着保护自然环境作用的同时为人类活动提供必不可少的资源。黄土高原作为生态环境建设和可持续发展的典型区域,其生态环境变化受到国内外学者的广泛关注。植被对该区水土流失产生着巨大的影响,也是能够反映气候变化和社会经济等人类活动变化的较为直观的因子,因此研究植被覆盖变化驱动力具有重要意义。  本研究以历史时期植被最差、水土流失最严重的黄土高原河口镇至龙门之间的西北片为对
学位
二氧化碳制冷系统的研究在国内外日益广泛和深入,各种二氧化碳制冷压缩机已经研究成功,为适应不同场合的需求,正在对高效热交换器(蒸发器、气体冷却器和回热器)进行研究和开发。在介绍国内外紧凑式换热器气侧换热表面结构和超临界二氧化碳换热的研究进展的基础上,以微通道气体冷却器为研究对象,以提高跨临界二氧化碳制冷循环系统的性能为目标,通过建立模拟仿真模型进行参数优化,从而达到提高气体冷却器的换热性能的目的。本
针对当前新能源发电在微电网中渗透率提高所带来的稳定性问题,采用虚拟同步发电机(VSG)控制,即将同步发电机的数学模型引入到逆变器的控制策略当中,使逆变器表现出同步发电机的特性,从而使通过电力电子变换器接入电网的新能源发电装置能够对电网起到支撑作用。  本文以微网逆变器为研究对象,分别从离网模式、并网模式以及并离网模式无缝切换三个方面对VSG控制进行分析。首先在离网模式下,根据同步发电机的数学模型,
本文以提高高压SF6断路器介质恢复特性的计算准确性为目的,进行了灭弧室内气流场和电场并行求解技术的研究.首先根据断路器复杂边界、多重介质的特点,提出了子区域剖分的方法,形成了气流场和电场并行计算的前提条件.以子区域剖分方法为基础采用网格统一生成技术解决了气流场、电场在介质恢复特性计算区域内网格的一致问题,并同时进行了对局部网格加密处理的研究.在上述研究基础上,对断路器整个开断过程中的气流场和电场进
学位
本文结合平顶山高压开关厂252kV自能式SF6断路器的科技攻关项目,建立了断路器开断过程中灭弧室内静电场、一维气流场、二维气流场的物理模型.本课题是根据研制开发高压自能式SF6断路器的需要,以热膨胀+压气助吹灭弧室结构为模型,对断路器的电场和气流场分布进行理论计算和数值分析,为自能式SF6断路器的研制与开发提供理论依据.首先利用ANSYS计算软件对灭弧室结构模型进行了全场域的电场分布计算,根据计算
学位
聊天机器人是一种可以与人进行对话的程序。时至今日,聊天机器人技术受到了学术界和工业界的广泛关注,不仅成为一个热点课题,也软硬件领域都陆续进入了实用,发挥了重要的作用,有着良好的商业前景。  聊天机器人的个性化回复是指相比于其他的聊天机器人,一个聊天机器人针对各种回复能够做出自己有特色的回答。聊天机器人的个性化可以提升聊天机器人对话的趣味性,吸引用户与之持续交互。目前,聊天机器人技术普遍采用生成式回
学位
目的:探讨胃黏膜低级别上皮内瘤变的诊治方案及胃癌检漏。材料与方法:上海交通大学医学院附属瑞金医院胃病专病门诊收集2009年1月~2012年12月间332例经胃镜活检病理证实的胃黏膜低级别上皮内瘤变患者的临床资料,应用胃复春联用叶酸的方案进行药物治疗,并进行定期随访及内镜复查,符合指证者行内镜或外科手术治疗及病理学检查,评估其临床疗效、病灶转归及胃癌漏诊情况。结果:胃黏膜低级别上皮内瘤变临床表现主要
近年来,伴随国民经济的高速发展,城市建设的规模迅速扩大,土地开发无节制的进行,地面空间已不能满足城市发展和人民生产生活需要,就如1991年东京宣言指出的“21世纪是地下空间开发利用的世纪”,地下大空间的探索与开发利用成为主要课题。地下空间结构的开发伴随的是更加复杂的水文地质情况,由于针对施工期的超大地下车库抗浮缺乏足够的重视和科学的研究评估,抗浮失效问题时有发生,严重时会造成建筑物上浮、结构构件开
学位