基于ANSYS的單跨疊合箱網梁樓蓋的溫度場分析.pdf

1、近年來，適用于大跨度、大空間、承受重荷載的新型樓蓋形式—混凝土疊合箱網梁樓蓋已廣泛應用于各項工程之中。作為水平承重構件的樓蓋，其受火面積最大，損傷也較為嚴重，所以開展其火災行為研究十分必要。本文在抗火性能更好的混凝土疊合箱（暗箱）網梁樓蓋火災試驗研究的基礎上，針對疊合箱底板燒穿前后樓蓋熱傳遞過程的變化，利用大型有限元軟件ANSYS的單元生死功能，對建立在ISO834標準火災升溫曲線上的三維實體有限元模型進行瞬態(tài)熱分析。通過有限元模擬分析

2、，給出關鍵時間該樓蓋整體溫度分布云圖、樓蓋內截面溫度分布云圖及沿肋梁截面不同高度的溫度—時間曲線，主要得出以下結論:
　　 (1)利用ANSYS有限元軟件，可以很好的模擬分析火災下混凝土疊合箱網梁樓蓋的溫度場分布情況，模擬分析結果與實驗結果吻合較好。
　　 (2)根據混凝土疊合箱網梁樓蓋的整體溫度分布云圖，宏觀反應了疊合箱底板燒穿后，樓蓋上表面的熱傳遞過程，直觀地印證了試驗過程中樓蓋表面出現水潭的規(guī)律。
　　 (

3、3)樓蓋的整體溫度分布云圖表明，由于樓蓋四周邊梁尺寸較大，加之混凝土的熱惰性，而空腔內溫度升高很快，使邊梁截面里外的溫度梯度較大，產生較大的溫度耦合應力，使邊梁受扭出現斜裂縫，與實驗現象相符合。
　　 (4)疊合箱底板燒穿后，肋梁處在三面受火的狀態(tài)，但其溫度云圖不同于三面受火的普通T型梁截面溫度分布云圖。主要是由于疊合箱空腔內的火災升溫曲線與ISO834標準升溫曲線相差較大及疊合箱側壁玻鎂板的防護作用，導致熱傳遞的過程中出現肋梁