高溫時(shí)高強(qiáng)混凝土軸心受壓柱力學(xué)性能研究.pdf

1、本文首先回顧了結(jié)構(gòu)抗火的發(fā)展歷史及高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)抗火研究的現(xiàn)狀，在對已有的研究成果分析總結(jié)后，針對現(xiàn)有研究主要是基于試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用有限元軟件進(jìn)行分析計(jì)算的可行性，以便在實(shí)際工程中得到更為簡便的計(jì)算方法，進(jìn)而說明了本文的主要工作。 進(jìn)行高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)高溫時(shí)力學(xué)性能的分析，首先要分析其受火高溫時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布，為此，本文利用有限元軟件ANSYS的劃分荷載步方法，在空間域內(nèi)進(jìn)行有限元網(wǎng)格的劃分，在時(shí)間域內(nèi)進(jìn)行有限差分網(wǎng)格

2、的劃分，對柱截面的溫度場進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基本一致。 接著，本文討論了應(yīng)用ANSYS有限元分析的理論基礎(chǔ)，論述了鋼筋混凝土柱有限元分析的一般理論。結(jié)合試驗(yàn)，以有限元軟件ANSYS為平臺，對高強(qiáng)混凝土軸心受壓柱進(jìn)行仿真模擬，空間上混凝土和鋼筋采用分離式模型，時(shí)間上采用先升溫后加載的順序單向耦合法，計(jì)算了高強(qiáng)混凝土軸心受壓柱在不同受火高溫作用下的極限承載力和變形的變化規(guī)律，同時(shí)給出了柱的溫度－撓度曲線、荷載－撓度曲線以及

3、柱內(nèi)應(yīng)力分布云圖。通過與試驗(yàn)結(jié)果的對比表明，應(yīng)用有限元分析軟件計(jì)算的柱內(nèi)部的不均勻溫度場所引起的變形作為后續(xù)加載計(jì)算的初始條件是可行的，同時(shí)也驗(yàn)證了應(yīng)用此方法對高強(qiáng)混凝土軸心受壓柱高溫時(shí)的力學(xué)性能分析是可靠的。另外，文中還概括了影響高強(qiáng)混凝土軸心受壓柱極限承載力的因素，通過分析表明：受火溫度和混凝土強(qiáng)度對柱的耐火性能有較大影響，縱筋含量次之，而箍筋用量的影響不很明顯。 最后，在上述研究成果的基礎(chǔ)上，對全文進(jìn)行了總結(jié)，并對需要改進(jìn)