【碩士】薄壁型鋼混凝土梁柱節(jié)點抗火性能研究

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內(nèi)容簡介

　　【碩士】薄壁型鋼混凝土梁柱節(jié)點抗火性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：華僑大學　　學位年度：2009　　 薄壁型鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，正逐步應(yīng)用于橋梁工程、多低層建筑、高層樓蓋結(jié)構(gòu)。為深入認識其耐火性能并為其防火保護提供依據(jù)，論文對薄壁型鋼－混凝土梁-柱節(jié)點在ISO-834 標準升溫曲線下的抗火性能進行了數(shù)值模擬理論研究。　　 論文在考慮材料非線性和幾何非線性的基礎(chǔ)上，采用有限單元與有限差分相結(jié)合的方法，編寫了ANSYS 熱分析程序，在計算程序得到相關(guān)文獻驗證的基礎(chǔ)上，分析了梁-柱組合節(jié)點截面的溫度場。其次，在得到相關(guān)文獻驗證良好的基礎(chǔ)上建立了常溫下求解梁-柱組合節(jié)點極限抗彎承載力的非線性有限元模型，為火災(zāi)下施加“靜力荷載水平”提供了依據(jù)。然后，在運用ANSYS 進行結(jié)構(gòu)抗火性能分析可行性論證的基礎(chǔ)上，編制了計算梁-柱組合節(jié)點耐火極限的非線性有限元程序，并對梁-柱組合節(jié)點耐火極限影響因素進行了參數(shù)化分析?！　⊥ㄟ^理論分析及有限元數(shù)值模擬計算，得到以下主要結(jié)論:(1) 在ISO-834 升溫曲線的升溫條件下，構(gòu)件截面的溫度場分布不均勻，單純地采用臨界溫度來判定結(jié)構(gòu)是否失效不準確；(2) 荷載水平對薄壁型鋼-混凝土梁-柱節(jié)點的耐火極限影響很大；當荷載水平一定時，防火保護層厚度對梁-柱組合節(jié)點的耐火極限影響顯著，而其他參數(shù)對梁-柱組合節(jié)點耐火極限影響較小；(3) 高溫下薄壁型鋼-混凝土梁-柱節(jié)點的破壞主要表現(xiàn)為鋼板的局部屈曲；(4)薄壁型鋼-混凝土梁-柱節(jié)點在不加防火保護時的耐火極限僅為15min-25min 左右，需要采取防火保護才能達到《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定的耐火極限要求；(5) 由于填充混凝土的吸熱作用及其能有效阻止薄壁鋼板局部屈曲的過早發(fā)生，梁-柱組合節(jié)點的抗火性能明顯要好于同等條件的純鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點?！　?

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