火灾后24米跨预应力双T板有限元分析及加固设计

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由于抗裂度好、耗材少、自重轻等特点,预应力混凝土双T板在大空间、大跨度结构中得到广泛应用。相较普通钢筋混凝土构件,预应力混凝土双T板截面尺寸更小,火灾发生时更易造成内部损伤,且高温下预应力混凝土构件预应力水平下降,影响正常使用阶段性能,因此对火灾后预应力双T板受力性能研究及加固方案的选择和设计对实际工程应用具有重要的参考价值。本文以遭受火灾的单层厂房屋面板—24米跨预应力混凝土双T板为研究对象,通过有限元分析软件ABAQUS对其进行了热传导分析和热—力耦合分析,并对不同受损程度的预应力双T板进行了加固方案设计。本文主要包括以下内容:(1)通过对厂房现场勘测,对火灾发生时的最高温度进行了判定,确定了不同区域预应力双T板经历最高温度;(2)根据火灾温度分布区域确定了火灾发生时预应力双T板的受火工况,以国际标准升温曲线为基础,确定了不同工况的升温曲线,建立了预应力双T板热传导分析有限元模型;阐述了高温后混凝土及预应力钢绞线的力学性能变化规律,确定了顺序热力耦合方式以及荷载控制逐步加载方式,建立了火灾后预应力双T板有限元分析模型。(3)对火灾后的预应力双T板进行热传导分析,得到了不同受火温度下双T板的截面温度分布以及预应力筋温度,确定了双T板中预应力钢绞线的有效预应力随经历温度的变化规律;对火灾后预应力双T板进行有限元分析,确定了预应力双T板经历不同温度后的开裂荷载、破坏荷载、正常使用阶段的挠度变化规律以及破坏特征。(4)以有限元分析结果为基础,对经历不同温度后的预应力双T板可靠性进行了评定,并对不同受损程度的预应力双T板进行了加固方案设计。
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