火災(zāi)作用下鋼筋混凝土框架節(jié)點溫度場分布及耐火性能分析.pdf

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是建筑工程中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，節(jié)點作為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，在火災(zāi)下的安全性對于保證結(jié)構(gòu)的整體性至關(guān)重要。鋼筋混凝土框架節(jié)點的耐火性能不僅與構(gòu)件的混凝土強度、配筋率、軸壓比、梁上荷載有關(guān)，還受構(gòu)件所處火災(zāi)環(huán)境影響。由于結(jié)構(gòu)的抗火性能試驗費用高、量測難、試驗數(shù)量有限，本文主要利用熱分析及有限元理論借助ANSYS軟件對鋼筋混凝土框架節(jié)點的溫度場分布和在高溫下的耐火性能進(jìn)行有限元理論分析。 本文對國內(nèi)外

2、主要研究成果進(jìn)行了分析比較。采取IS0834標(biāo)準(zhǔn)溫度-時間曲線下的火災(zāi)環(huán)境。鋼筋混凝土框架節(jié)點構(gòu)件模型采用十字形和T形兩種形式，梁三面受火，梁頂面不受火，十字形框架節(jié)點柱四面受火，T形框架節(jié)點柱三面受火?；谕ㄓ糜邢拊浖嗀NSYS，采用SOLID70單元模擬熱分析實體模型，在模型受火面創(chuàng)建熱表面效應(yīng)單元SURF152，施加熱對流和熱輻射荷載，得出框架節(jié)點組合件在火災(zāi)下的溫度場分布并進(jìn)行了分析總結(jié)。經(jīng)過溫度場分析表明：沿框架節(jié)點梁、柱橫

3、截面溫度場分布不均勻，模型表面升溫較快，在模型表面，框架節(jié)點梁、柱端溫度最高，節(jié)點核心區(qū)次之。 本文采用SOLID65單元模擬鋼筋混凝土實體結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)分析中的SOLID65單元與熱分析中的SOLID70單元一一對應(yīng)。對鋼筋混凝土框架節(jié)點在常溫下按照加載模式施加約束和荷載，采用間接熱-應(yīng)力耦合法，利用熱分析的溫度場求解結(jié)果施加熱應(yīng)力。對幾種重要的影響參數(shù)如混凝土強度、配筋率、軸壓比、框架節(jié)點梁上荷載、不同受火方式對鋼筋混凝土框架