高温后密肋复合墙体框格单元损伤研究

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为了推进我国装配式建筑改革,满足建筑业发展转型的需要,密肋复合墙结构体系作为一种生态、节能、减震型装配式建筑,得到了广泛使用,然而火灾这一危害降低了建筑的使用性能、严重威胁了人类生命财产安全。到目前为止,针对密肋复合墙体的高温损伤研究尚不完善,密肋复合墙体框格单元作为密肋复合墙体最基本的组成元件,其高温后的损伤状态直接影响着墙体的力学性能。本文以MATLAB为平台,对框格单元受火后的温度场、损伤分布、整体损伤指标进行了详细的研究,主要内容如下:(1)根据热传导理论,将框格单元温度场问题简化为一维非稳态导热问题求解,由于单面受火和双面受火定解条件不同,分别编制了温度场计算程序。选取具体尺寸的框格单元,建立ABAQUS有限元模型,将模拟结果与程序计算结果对比,验证了该程序的正确性。(2)深入分析高温后框格单元受力机理与破坏模式后,选用了弹塑性损伤刚架-斜杆简化计算模型,定义模型中子单元的高温损伤变量。在常温损伤分析程序MRCS-D的基础上,编制了框格单元高温损伤分析程序MRCS-T,通过该程序可以计算得到高温后框格单元局部损伤值,为后续整体损伤评估奠定基础。(3)基于能量的方法,利用高温后框格单元局部损伤值,构造出适用于评估的整体损伤指标。参照钢筋混凝土构件损伤状态划分方法,将密肋复合墙框格单元高温后的损伤状态划分为五个阶段,并给出各阶段的损伤界限值,为框格单元高温后评估提供依据。
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