基于ANSYS的單跨疊合箱網(wǎng)梁樓蓋的溫度場(chǎng)分析.pdf

1、近年來，適用于大跨度、大空間、承受重荷載的新型樓蓋形式—混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋已廣泛應(yīng)用于各項(xiàng)工程之中。作為水平承重構(gòu)件的樓蓋，其受火面積最大，損傷也較為嚴(yán)重，所以開展其火災(zāi)行為研究十分必要。本文在抗火性能更好的混凝土疊合箱（暗箱）網(wǎng)梁樓蓋火災(zāi)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)疊合箱底板燒穿前后樓蓋熱傳遞過程的變化，利用大型有限元軟件ANSYS的單元生死功能，對(duì)建立在ISO834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫曲線上的三維實(shí)體有限元模型進(jìn)行瞬態(tài)熱分析。通過有限元模擬分析

2、，給出關(guān)鍵時(shí)間該樓蓋整體溫度分布云圖、樓蓋內(nèi)截面溫度分布云圖及沿肋梁截面不同高度的溫度—時(shí)間曲線，主要得出以下結(jié)論:
　　 (1)利用ANSYS有限元軟件，可以很好的模擬分析火災(zāi)下混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋的溫度場(chǎng)分布情況，模擬分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
　　 (2)根據(jù)混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋的整體溫度分布云圖，宏觀反應(yīng)了疊合箱底板燒穿后，樓蓋上表面的熱傳遞過程，直觀地印證了試驗(yàn)過程中樓蓋表面出現(xiàn)水潭的規(guī)律。
　　 (

3、3)樓蓋的整體溫度分布云圖表明，由于樓蓋四周邊梁尺寸較大，加之混凝土的熱惰性，而空腔內(nèi)溫度升高很快，使邊梁截面里外的溫度梯度較大，產(chǎn)生較大的溫度耦合應(yīng)力，使邊梁受扭出現(xiàn)斜裂縫，與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相符合。
　　 (4)疊合箱底板燒穿后，肋梁處在三面受火的狀態(tài)，但其溫度云圖不同于三面受火的普通T型梁截面溫度分布云圖。主要是由于疊合箱空腔內(nèi)的火災(zāi)升溫曲線與ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線相差較大及疊合箱側(cè)壁玻鎂板的防護(hù)作用，導(dǎo)致熱傳遞的過程中出現(xiàn)肋梁