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《北方工业大学》 2009年
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高温下钢筋混凝土板非线性数值分析

徐子亮  
【摘要】: 火灾防治是人类长期而艰巨的任务。钢筋混凝土结构是现代工程一种主要结构形式,对其在温度场中的相关研究也变得越来越有意义。由于在试验室中模拟比较困难,人力、财力消耗较大,试验的危险性也很大。本文针对高温条件下钢筋混凝土板在恒荷载作用下的温度—应力场进行有限元数值模拟研究。主要研究工作分为两大部分。 第一部分:首先对国内外关于钢筋和混凝土材料的热工参数和高温力学性能的变化规律进行了归纳总结和比较。并确定适当的参数进行钢筋混凝土板的温度场分析和极限承载力计算。按ISO标准升温曲线模拟火场温度,通过有限元软件模拟板在高温下的温度场分布,绘制出板截面上距受火面不同高度的升温曲线。然后通过温度场中导热学理论,确定初始条件和边界条件,对半无限板运用拉普拉斯变换进行数值求解。将有限元模拟值和拉氏值比较,分析有限元模拟值的合理性。再将有限元模拟值与试验结果比较,分析两者误差原因。 第二部分:在火灾中,建筑物的各个构件除了要承受正常使用时的荷载外,还要承受额外的温度应力。由于边界限制,温度应力造成钢筋混凝土构件整体发生变形,内部产生较大内力。本文先通过数值计算的方法推导出薄板内温度应力和挠曲微分方程。在非线性理论指导下,用有限元软件模拟温度场中钢筋混凝土固支板的温度应力、板的变形、板的应变等。按均布荷载、温度荷载和耦合荷载作用下进行数值模拟,分析比较三种情况下板的温度应力、应变、变形情况,并进行总结。
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU375.2

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张博;高温(火灾)下预应力混凝土板温度场及力学性能的数值分析[D];合肥工业大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伯龙,陆洲导,胡克旭;高温(火灾)下混凝土与钢筋的本构关系[J];四川建筑科学研究;1990年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李砚波;冯智勇;戴自强;张敬;;混凝土夹芯承重墙板试验及理论研究[J];四川建筑科学研究;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;;内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
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4 苏操文;王庭文;;芜湖“11.15”小商品市场大火分析[A];2011安徽省科协年会——海湾杯“社会消防安全管理创新”专题年会论文集[C];2011年
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6 胡森;张燎军;张汉云;李龙仲;;火灾作用下钢管混凝土排架柱的温度应力分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 薛武军;;探讨深基坑监测中钢筋混凝土支撑梁轴力测试中的问题[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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9 霍越群;赵光宇;;利用ANSYS Solid65单元分析混凝土结构[A];吉林省土木建筑学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 王震宇;王志从;潘晓兰;王代玉;;CFRP加固多层非延性RC框架的抗震性能分析[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘芬;注射成型过程中多相聚合物相形态演变的建模与模拟[D];华中科技大学;2010年
4 张骥;混凝土塑性—损伤本构模型研究[D];华中科技大学;2010年
5 陆嘉;细水雾抑制熄灭气体射流火焰的实验研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 陈国庆;航空煤油火焰蔓延特性研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 劳晓春;RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究[D];华南理工大学;2010年
8 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年
9 吴寒亮;芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D];北京交通大学;2010年
10 梁运涛;煤自然发火期快速预测研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
2 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
3 包金哲;煤化工气液固多相流管道磨蚀机理及仿真预测研究[D];浙江理工大学;2010年
4 黄晓战;纤维矿渣微粉混凝土高温损伤机理与力学性能研究[D];郑州大学;2010年
5 徐新瑞;折线形先张法预应力混凝土箱梁受力性能的分析[D];郑州大学;2010年
6 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
7 张圣言;掺纳米SiO_2钢纤维混凝土力学性能试验研究[D];郑州大学;2010年
8 姜逢章;蜂窝板传热元件的性能研究[D];郑州大学;2010年
9 代兵权;改性聚丙烯纤维混凝土耐久性能试验研究[D];郑州大学;2010年
10 孙大博;大跨径波形钢腹板桥屈曲分析及设计研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伯龙,陆洲导,胡克旭;高温(火灾)下混凝土与钢筋的本构关系[J];四川建筑科学研究;1990年01期
2 胡克旭,朱伯龙;结构受火灾作用的全过程分析方法[J];四川建筑科学研究;1996年01期
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4 时旭东,李华东,过镇海;三面受热钢筋砼偏心受压柱的试验研究[J];福州大学学报(自然科学版);1996年S1期
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7 吴波,李惠,马忠诚;钢筋混凝土结构在火灾和低周反复荷载作用下的损伤分析[J];哈尔滨建筑大学学报;1997年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王中强;无粘结预应力混凝土扁梁抗火性能的试验研究和理论分析[D];中南大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吴敬宇;玄武岩纤维复合筋高温性能研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
2 黄素芬;混凝土结构在火灾中的可靠度分析[D];昆明理工大学;2012年
3 刘明哲;火灾后型钢混凝土梁力学性能研究[D];宁波大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伯龙,陆洲导,胡克旭;高温(火灾)下混凝土与钢筋的本构关系[J];四川建筑科学研究;1990年01期
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8 傅祝满;范维澄;;建筑火灾的模拟方法及进展[J];大自然探索;1996年01期
9 吕彤光,时旭东,过镇海;高温下Ⅰ~Ⅴ级钢筋的强度和变形试验研究[J];福州大学学报(自然科学版);1996年S1期
10 时旭东,李华东,过镇海;三面受热钢筋砼偏心受压柱的试验研究[J];福州大学学报(自然科学版);1996年S1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张沛;惠颖;田贵泉;舒鑫;;混凝土箱梁浇筑温度场的实测分析及有限元模拟[J];华东公路;2007年03期
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3 黄作勤;刘雪峰;谢建新;;镍钛形状记忆合金线坯连续定向凝固温度场的数值模拟[J];北京科技大学学报;2006年06期
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7 石力开;高士友;席明哲;纪宏志;张永忠;杜宝亮;;金属直薄壁件激光直接沉积过程的有限元模拟 Ⅰ.沉积过程中温度场的模拟[J];金属学报;2006年05期
8 鄢俊兵;李佐宜;晋芳;董凯锋;林更琪;;AFM探针热磁写入中薄膜温度场的有限元模拟[J];磁性材料及器件;2008年04期
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2 何金华;吴逸群;;软土基坑工程数值模拟研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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9 关健;非线性运营模式激活IT供应链?[N];电脑商报;2003年
10 陈春生 王久战;以复杂系统控制理论 提高政府投资项目的效益[N];中国改革报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩冰;欠驱动船舶非线性控制研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 赵光明;无网格方法及其在冲击动力学中的应用研究[D];西南交通大学;2006年
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5 杨瑞华;转杯纺复合纱长丝短纤复合机理及结构性能研究[D];东华大学;2009年
6 高夫征;抛物型方程组的数值方法和分析[D];山东大学;2005年
7 丁俊堂;若干非线性偏微分方程的爆破理论与最大值原理[D];山西大学;2006年
8 姚缨英;大型电力变压器直流偏磁现象的研究[D];沈阳工业大学;2000年
9 周水兴;钢管初应力对钢管混凝土拱桥承载力的影响研究[D];重庆大学;2007年
10 吴建德;基于频域辨识的微小型无人直升机的建模与控制研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐子亮;高温下钢筋混凝土板非线性数值分析[D];北方工业大学;2009年
2 吴圣川;铝合金激光—电弧复合焊研究及其温度场的数值模拟[D];华中科技大学;2005年
3 张怀章;压型钢板—砼组合楼板火灾行为的数值模拟研究[D];天津理工大学;2007年
4 柴蓉霞;AZ31镁合金管弹性内模胀形试验研究与数值模拟[D];太原理工大学;2006年
5 贾建勇;连铸AZ31镁合金组织均匀化挤压及其微观组织演变模拟[D];燕山大学;2007年
6 李彩杰;铸态AZ91D镁合金组织均匀化挤压及其微观组织演变模拟[D];燕山大学;2008年
7 林泉;预应力混凝土弯桥的空间受力特性分析研究[D];浙江大学;2006年
8 刘永胜;多热源合成碳化硅炉温度场数值模拟及实验研究[D];西安科技学院;2002年
9 刘庆才;火箭发射药非稳态传热及温度场特性研究[D];南京理工大学;2002年
10 丁旭春;大型气轮机强迫冷却技术研究[D];南京理工大学;2002年
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