火災(zāi)下預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁承載能力研究.pdf

1、近年來，隨著交通量逐漸增大，運輸易燃易爆物品的車輛越來越多，如果發(fā)生交通事故極易引發(fā)火災(zāi)。橋梁是交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，在遭受火災(zāi)時，不僅會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，更會導(dǎo)致交通癱瘓，救援困難。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支箱梁橋是經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)形式，在火災(zāi)高溫下，混凝土和鋼材的材料、力學(xué)性能隨溫度升高逐漸退化，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁的承載能力發(fā)生變化。
　　本文以國家自然科學(xué)基金—火災(zāi)下混凝土橋梁有效預(yù)應(yīng)力衰變機(jī)理與承載能力分析方法研究(513080

2、56)為依托，采用大型空間有限元軟件ANSYS建立模型，分析了火災(zāi)下預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的溫度場和承載能力，揭示了承載能力隨延火時間的變化規(guī)律。主要工作有：
　?。?）通過分析比較國內(nèi)外的研究成果，選取了預(yù)應(yīng)力混凝土材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱容、熱膨脹系數(shù)等熱工參數(shù)和彈性模量、強(qiáng)度、本構(gòu)關(guān)系等力學(xué)性能；使用大型空間有限元軟件ANSYS建立了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的有限元模型，設(shè)置了不同的火災(zāi)工況，分析了火災(zāi)高溫下箱梁截面的溫度分布規(guī)律；

3、>　　（2）基于強(qiáng)度損失的虛擬層截面等效原理，計算了混凝土的累計燒損深度，根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋的強(qiáng)度與溫度的關(guān)系，計算了預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋燒損后的強(qiáng)度；分別計算了L/8、L/4、L/2截面的正截面抗彎承載力，揭示了箱梁關(guān)鍵截面正截面抗彎承載力隨延火時間的變化規(guī)律；通過定義不同的破壞準(zhǔn)則，獲取了火災(zāi)下橋梁結(jié)構(gòu)的破壞時間；
　　（3）采用熱力耦合的方法，將溫度場的計算結(jié)果作為荷載施加到結(jié)構(gòu)場中。研究了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨中截面的荷