受火作用鋁合金梁的有限元分析.pdf

1、鋁合金結(jié)構(gòu)以其獨特的優(yōu)點越來越多的應用在在建筑工程中的各個領(lǐng)域，但其抗火能力很差也是值得我們關(guān)注的問題。高溫下鋁合金材料的力學性能與常溫下有很大的不同，主要表現(xiàn)在隨著溫度的升高，鋁合金的強度和剛度顯著地下降，在溫度為550℃時，其屈服強度和彈性模量便降低為零?；馂南落X合金結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生嚴重的破壞，甚至可能會導致整個結(jié)構(gòu)倒塌的嚴重后果。因此，鋁合金結(jié)構(gòu)抗火受到越來越多的關(guān)注。
　　 眾所周知，在火災下，處于整個結(jié)構(gòu)體系中的梁與單獨

2、的簡支梁其行為發(fā)展過程有很大的不同。由于將整個結(jié)構(gòu)體系或者周圍的結(jié)構(gòu)構(gòu)件與梁作為一個整體一起分析過于復雜，因此可將周圍結(jié)構(gòu)構(gòu)件的約束作用用端部極端約束來替換?？偨Y(jié)目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，關(guān)于鋁合金梁的研究僅僅是在常溫下，在火災下關(guān)于鋁合金梁的研究文獻甚少，且對幾種不同極端約束下的鋁合金梁的行為進行分析，還沒有關(guān)于這方面的總結(jié)和研究報道。簡支、鉸支、固支作為工程上鋁合金梁所處的幾種極端情況，研究鋁合金梁在這幾種約束下的行為發(fā)展，進行總結(jié)

3、比較，具有十分重要的研究意義，并且能為以后約束鋁合金梁的抗火研究提供十分重要的理論參考。
　　 本文基于有限元軟件ANSYS，對幾種不同極端邊界約束下的受火鋁合金梁進行數(shù)值模擬，總結(jié)比較了火災下鋁合金梁在這幾種極端邊界約束下的行為發(fā)展過程，并討論了在不同判別準則下的臨界溫度與極限溫度，又進一步分析了載荷比、跨度和載荷類型等參數(shù)對鋁合金梁在火災下的行為發(fā)展規(guī)律和臨界溫度的影響。
　　 通過上面的分析研究表明:在不同的極端約

4、束邊界下，鋁合金梁的跨中變形形態(tài)發(fā)展過程完全不同，在鋁合金梁不存在軸力時，隨著溫度的升高其跨中變形在某一溫度突然增大，在鋁合金梁存在軸力時，其跨中變形隨著溫度緩慢的增大，說明軸向約束對鋁合金梁的變形及內(nèi)力發(fā)展具有較大的影響。在幾種判別準則下所確定的鋁合金梁的臨界溫度和極限溫度各不相同，當充分考慮了鋁合金結(jié)構(gòu)的拉力時，所得到的臨界溫度與極限溫度最高，再此準則下結(jié)構(gòu)的抗火能力最強。
　　 本文還通過有限元數(shù)值模擬，對鋁合金簡支梁進行