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火灾下保温混凝土柱的有限元分析

(2023-03-20 21:16:07)
标签:

有限元分析

有限元软件

有限元

强度分析

结构分析

编辑:杭州那泰科技    www.nataid.com

火灾下保温混凝土柱的有限元分析

近年来,我国建筑总体发展形势逐渐趋于高层化和功能复合化,建筑火灾的控制和救援难度也逐渐增加,火灾规模控制困难,建筑结构抗火领域的研究也日趋升温。钢筋混凝土结构是当前国内应用最为广泛的结构体系,火灾下较高的温度会使混凝土及钢筋强度急剧降低,严重时甚至导致结构倒塌。钢筋混凝土柱作为建筑结构的主要竖向承重和抗侧力构件,其抗火性能的研究在整个钢筋混凝土结构抗火研究领域具有极为重要的意义。当前,国内外诸多研究机构,如CEN、ACI、清华大学、同济大学等,先后对钢筋混凝土柱耐火性能展开研究,基于试验提出了不同的钢筋混凝土柱抗火设计计算方法。

火灾下建筑结构温度场分布规律的探究是建筑结构火灾下力学性能相关研究的前提,其一般不受结构受力变化及变形的影响,可以独立于火灾下建筑结构的力学有限元分析优先进行。结构的温度场模拟分析通常为复杂的瞬态非线性分析过程,其难以通过解析法得出。结构的温度场一般采用有限单元法或有限差分法进行分析求解,其将结构离散化为网络单元,随后根据设定的步长进行计算。玻化微珠保温混凝土是集保温、承重一体的新型无机绿色建筑材料,相关研究表明玻化微珠保温混凝土具有良好的保温隔热性能,可以大幅降低建筑能耗,同时具有较好的力学性能和耐久性能。目前,玻化微珠保温混凝土已有成功应用的案例,实现了玻化微珠保温混凝土相关试验研究成果的转化。

   通过有限元分析软件ANSYS对玻化微珠保温混凝土柱温度场展开研究,涉及不同耐火时间、钢筋保护层厚度等对玻化微珠保温混凝土柱温度场的影响,并与普通混凝土温度场展开对比,探讨玻化微珠保温混凝土柱耐火性能,为玻化微珠保温混凝土结构抗火设计及灾后鉴定修复等提供参考。


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