梁柱式木结构框架抗火数值模拟研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaojuan2582
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
木结构建筑在我国有着悠久的历史,现存大量的古木建筑,同时,近年来,随着我国经济的增长,人们对建筑结构的需求逐渐多元化,对木结构有了新的认识,对木结构的需求也越来越大,现代木结构在我国得到了良好的发展。然而,我国每年均会发生木结构建筑火灾,造成惨重的直接财产损失和人员伤亡,同时由于古木建筑其特有的建筑历史和艺术价值以及一旦被焚毁而无法再生的特点,火灾所造成的间接损失是无法用金钱来估量的。而长期以来,我国木结构抗火性能研究很少,有必要加强对木结构抗火性能的研究。  本论文根据经典传热学理论及有限元基本理论,利用大型通用有限元软件ABAQUS建立热-结构耦合模型,分析榫卯节点连接形式的梁柱式木结构框架的温度场分布、木材炭化速度和耐火极限,主要内容可以分为以下几个部分:  (1)针对木材各向异性、拉压屈服强度不同及破坏模式不同的特点,本文基于Yamada-Sun屈服准则的逐渐累积损伤演化模型编写了正交各向异性木材用户材料子程序VUMAT。  (2)通过不同温度情况下的单元测试,对常温下LVL木梁受弯极限承载能力、LVL轴心受拉构件耐火极限、CLT板受弯耐火极限、直线式榫卯节点耐火极限和框架榫卯耐火极限试验的数值模拟,验证木材用户材料子程序VUMAT的正确性。  (3)利用ABAQUS对无保护层及有石膏保护层的梁柱式木结构框架进行温度场分析,研究其温度场分布和炭化速度变化规律,并同时研究密度对温度场分布的影响。  (4)将已经编制好的木材用户材料子程序VUMAT嵌入到ABAQUS中,进行无保护层及有石膏保护层的梁柱式木结构框架结构场分析,并研究了不同梁线荷载、密度对耐火极限的影响。  (5)结合国内外木结构规范,提出了梁、柱构件的抗火设计方法,并探讨了梁柱榫卯节点的炭化规律。
其他文献
近年来,对CFRP在桥梁及结构工程中的应用研究日趋活跃,CFRP在工程实际中的应用也日趋广泛,但CFRP筋在应用中遇到的最大困难就是锚固问题.该文从解决这一实际问题入手,提出了
高层建筑的基坑既深又宽,开挖后基坑底部的回弹量十分可观。过量的基坑回弹将影响结构自身的内力重分布,也危及到周围建筑物和地下管线的安全和正常使用,因而在基坑开挖之前
聚丙烯纤维混凝土作为一种新型的建筑材料与普通混凝土相比有很多优点。就目前,从聚丙烯纤维混凝土在工程中的应用实践看,聚丙烯纤维主要是作为抗裂手段得以大面积推广应用在
桩-土-结构动力相互作用分析随着超高层建筑的发展日益受到大家的关注,其中对于深厚软土层的阻尼模型的选择和桩土界面接触非线性问题的讨论引起了学术界和工程界的重视。本文
学位
随着拱桥跨径的增大,越来越多的拱桥采用无支架施工。悬臂浇筑、斜拉扣锚施工钢筋混凝土拱桥是无支架施工中一种新兴的施工方法,施工过程中的扣索索力是影响拱桥成桥线形及内力
张弦梁结构是一种用撑杆连接抗压弯构件和受拉构件而形成的自平衡体系。根据单榀张弦梁结构的不同布置形式,可分为单向张弦梁结构、双向张弦梁结构和多向张弦梁结构等不同形
扇形弓弦预应力组合结构是一种新型受力结构,其结构型式简洁、受力明确、线形美观、自重小。构件之间能够充分协同工作,很好地发挥了材料的受力特长,是一种典型的拱式组合受
结构的频率、振型等模态参数是结构物理特性(质量、刚度、阻尼)的函数,当结构发生损伤后,结构的物理特性发生改变,结构的模态参数也随之发生变化,根据模态参数改变量就可以确
随着科技的发展和社会的进步,人们对建筑物结构的使用要求愈来愈高。许多传统的建筑材料已经不能适应人们对建筑物结构多功能的需求和新技术的应用。因此,对传统的建筑材料进行
本文根据非杆件结构体系的特点,在分析和总结了目前非杆件结构体系计算机辅助设计发展状况的基础上,研究了适用于非杆件结构计算的CAD系统。课题研究的目的是为了研究一种类似