火災后鋼筋混凝土構件的安全性能分析.pdf

1、建筑物一旦發(fā)生火災,直接影響人民的生命財產安全,同時也給正在使用和將要投入使用的建筑物帶來巨大安全威脅,因此,建筑物發(fā)生火災后的可靠性分析鑒定就顯得十分重要。鋼筋混凝土構件在遭受火災后,其力學性能會發(fā)生復雜的變化,力學性能的相關變化會導致整個構件截面承載力水平的下降,進而降低了建筑結構體系整體抗力水平,并最終導致結構或構件的可靠性能不再滿足要求。
　　本文分析并總結已有研究成果的基礎上，在以下幾個內容進行研究:
　　1.整理

2、總結已有的火災后鋼筋混凝土材料的力學性能以及本構關系。由于在火災發(fā)生、發(fā)展和后續(xù)處理的過程中,影響因素眾多且復雜多變,國內外學者在該方面的研究成果也有很大差別,本文對其進行了合理的篩選,得到了不同材料類型、不同冷卻方式下的鋼筋混凝土的本構關系,為下一步構件剩余承載力的計算和可靠性分析提供了相對可靠地支撐。
　　2.進一步完善了RC構件高溫后剩余承載力的計算方法。鋼筋混凝土構件在火災后其力學性能會出現不同程度的衰減劣化,并且構件截面

3、的幾何尺寸會有所減小。對此,本文提出合理的假設條件,并嘗試引入了分層法和等效截面縮減法來計算鋼筋混凝土構件在火災后的剩余承載力,提高了計算的精度。以分層法為例計算得到了不同受火時間后構件截面的抗力折減系數。
　　3.利用ANSYS有限元分析軟件中的非線性瞬態(tài)熱分析,通過設定合理的初始條件和邊界條件,分別對三面受火梁構件、四面受火柱和三面受火柱在不同受火時間后的截面溫度場進行了模擬。然后,通過對該數據進行分析處理,可以得到不同構件的

4、等效受火時間、構件內部不同節(jié)點的時間—溫度曲線等數據,為分層法計算截面強度折減系數提供依據。
　　4.分析討論了影響火災后鋼筋混凝土構件可靠性的因素。給出了材料強度、幾何尺寸以及計算公式這些隨機變量的統計參數;考慮了火災后結構構件抗力的衰減程度。本文中通過分層法計算火災后構件截面強度的折減系數。在此基礎之上，建立了受火后的鋼筋混凝土構件的抗力模型并通過統計學知識分析了抗力的統計參數。最后,結合抗力模型和荷載效應的隨機性,建立了極限

5、狀態(tài)方程。
　　5.對驗算點法進行了適當的整理改進。通過將非正態(tài)變量先行當量正態(tài)化,并針對幾種常見的非正態(tài)分布的隨機過程,給出了可直接應用的相關參數計算公式,大大簡化了迭代過程,提高了計算精度,為本文進行火災后構件可靠度的計算提供了理論支撐。
　　6.綜合考慮可靠度的影響因素,結合工程實例,根據檢測結果,利用有限元分析軟件ANSYS模擬等效受火時間后構件(三面受火梁、柱和四面受火柱)截面溫度場的分布情況。結合本文中的具體方法