火災下混凝土雙向板非線性分析圖書目錄

1 緒論

1．1 引言

1．2 火災及試驗技術(shù)

1．3 材料高溫性能

1．4 板構(gòu)件火災行為

1．5 結(jié)構(gòu)中樓板火災行為

1．6 本書內(nèi)容

2 溫度場分析

2．1 引言

2．2 理論模型

2．3 溫度程序設計

2．4 算例分析

2．5 本章小結(jié)

3 鋼筋混凝土雙向板數(shù)值分析

3．1 引言

3．2 單元模型

3．3 本構(gòu)模型

3．4 非線性方程解法

3．5 程序設計

3．6 常溫下數(shù)值驗證與分析

3．7 瞬態(tài)熱應變模型分析

3．8 高溫下模型驗證與分析

3．9 應變參數(shù)分析

3．10 本章小結(jié)

4 混凝土雙向板火災行為理論分析

4．1 引言

4．2 經(jīng)典理論

4．3 修正板塊平衡法（常溫）

4．4 修正板塊平衡法（高溫）

4．5 本章小結(jié)

5 結(jié)構(gòu)中樓板火災試驗研究

5．1 引言

5．2 試驗樓概況

5．3 試驗方案

5．4 試驗結(jié)果

5．5 溫度場分析

5．6 本章小結(jié)

6 結(jié)語

參考文獻2100433B

《火災下混凝土雙向板非線性分析》主要論述了混凝土雙向板的火災試驗研究及火災行為的理論分析方法，反映了近年來國內(nèi)外在鋼筋混凝土板火災行為研究方面的部分新進展，其中包括《火災下混凝土雙向板非線性分析》作者所取得的研究成果。全書共分6章，主要內(nèi)容為：溫度場分析、混凝土雙向板數(shù)值分析方法、混凝土雙向板*限承載力理論分析方法和結(jié)構(gòu)中混凝土連續(xù)板火災試驗研究等。

《火災下混凝土雙向板非線性分析》可供高等院校有關專業(yè)師生以及從事混凝土板抗火工程設計和科研工作的技術(shù)人員使用。

為了深入研究面內(nèi)約束作用下混凝土板火災行為，本項目開展約束作用下混凝土雙向板火災試驗、數(shù)值模擬和理論分析。 試驗方面：通過十塊不同面內(nèi)約束工況混凝土雙向板火災試驗，獲得爐溫、混凝土和鋼筋溫度、板平面外（內(nèi)）變形、板角（平面內(nèi)）約束力等隨時間變化規(guī)律，觀測了試驗中混凝土板裂縫及破壞特征。 研究表明，由于板角約束作用，簡支板及單（雙）向面內(nèi)約束板均出現(xiàn)板角弧形斜裂縫；與火災下簡支板不同，單（雙）向面內(nèi)約束板板頂均易出現(xiàn)通長裂縫，且單（雙）向約束作用傾向于增加試驗板豎向變形，原因在于約束作用引起的P-δ效應。 數(shù)值方面：根據(jù)熱彈塑性理論和板殼單元，考慮面內(nèi)約束作用和含水率影響，建立了混凝土雙向板數(shù)值模型，發(fā)展程序?qū)γ鎯?nèi)約束混凝土試驗板進行數(shù)值分析，獲得了幾何(非)線性和混凝土膨脹應變對約束試驗板變形、彎矩分布和薄膜機理影響規(guī)律。此外，通過參數(shù)分析研究了約束類型、約束水平、長寬比、配筋率和板厚等對面內(nèi)約束混凝土板溫度場、變形、破壞模式和耐火極限等影響。研究表明，對任一約束工況，較大混凝土膨脹應變導致約束板較大變形，且?guī)缀畏蔷€性影響不可忽略；面內(nèi)約束作用傾向于降低跨中彎矩和增大板邊負彎矩，且不利于板大變形階段受拉薄膜效應發(fā)展；約束板火災行為取決于約束類型、約束水平和長寬比等相互作用。 理論方面：基于塑性鉸線理論，考慮受拉薄膜效應，提出鋼筋應變差概念和應變破壞準則，結(jié)合板塊內(nèi)力平衡方程，建立常溫及火災下面內(nèi)約束混凝土雙向板承載力計算方法。研究表明：鋼筋應變差理論所得薄膜效應階段混凝土雙向板荷載-位移曲線較為合理，且能夠確定混凝土雙向板極限狀態(tài)及相關參數(shù)。 本項目研究成果可為實際工程中提高混凝土雙向板抗火性能提供參考。 2100433B

本項目擬利用試驗爐，對面內(nèi)約束作用下鋼筋混凝土雙向板進行火災試驗；試驗時測量沿板厚方向混凝土和鋼筋溫度，以及板的平面外和平面內(nèi)變形；同時，考察試驗過程混凝土板裂縫及破壞特征，與已有受火簡支板的破壞特征進行對比。. 根據(jù)熱彈塑性理論和板殼單元，考慮面內(nèi)約束作用的影響,建立混凝土雙向板數(shù)值模型；發(fā)展相應的計算程序，結(jié)合試驗結(jié)果，驗證計算模型及程序的有效性；利用程序，分析主要參數(shù)（跨厚比、配筋率和面內(nèi)約束作用等）對混凝土雙向板火災行為的影響規(guī)律。此外，基于修正板塊平衡法，同樣考慮面內(nèi)約束作用，建立火災下混凝土雙向板的極限承載力計算方法，并將計算結(jié)果和試驗結(jié)果進行對比。

在已完成的12塊不同邊界條件鋼筋混凝土雙向板足尺抗火試驗的基礎上，擬對結(jié)構(gòu)中的2塊1×1跨鋼筋混凝土雙向板、2×2跨和3×2跨連續(xù)雙向板進行試驗。試驗內(nèi)容主要包括：結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土雙向板在使用荷載下按照國際標準ISO834升溫曲線進行抗火試驗，研究雙向板的裂縫發(fā)展情況、破壞模式、極限承載力；測試雙向板沿厚度方向的溫度場分布以及板的撓度隨火災持續(xù)時間的變化規(guī)律；結(jié)構(gòu)中與雙向板相連的其他構(gòu)件和支承部分的內(nèi)力重分布情況。通過試驗，可以研究結(jié)構(gòu)中板的約束部分對混凝土雙向板火災行為的影響，同時可與已有的雙向板抗火試驗結(jié)果相比較。. 在理論和計算分析方面，根據(jù)有限變形力學原理和Mindlin板理論，編制有限元程序分析結(jié)構(gòu)中雙向板在火災作用下的力學行為及板的薄膜效應；應用板塊平衡法和能量法建立計算雙向板的極限承載力計算模型，從而為建筑結(jié)構(gòu)的抗火設計提供可靠的理論依據(jù)，以便于工程設計。