火災(zāi)荷載作用鋼筋混凝土樓板溫度場(chǎng)及承載力研究.pdf

1、本文主要研究火災(zāi)荷載作用下鋼筋混凝土樓板溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬以及承載力的計(jì)算方法。通過(guò)對(duì)本課題的研究,可以為今后結(jié)構(gòu)火災(zāi)性能化評(píng)估提供理論指導(dǎo)。結(jié)構(gòu)火災(zāi)性能化評(píng)估是預(yù)防火災(zāi)中結(jié)構(gòu)遭受重大損害,減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的科學(xué)依據(jù)。
　　本文首先梳理了結(jié)構(gòu)的抗火理論,并分析研究了鋼筋、混凝土兩種不同材料在火災(zāi)中性能的變化規(guī)律,從而掌握鋼筋混凝土構(gòu)件在火災(zāi)中的力學(xué)變化規(guī)律。其次運(yùn)用有限元數(shù)值分析方法對(duì)火荷載下樓板溫度場(chǎng)進(jìn)行理論分析,并利用有限

2、元軟件ABAQUS對(duì)樓板溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了鋼筋混土樓板在火災(zāi)作用下內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。再次設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景,運(yùn)用鋼筋混凝土樓板耐火極限的理論計(jì)算公式對(duì)該工況下樓板的耐火極限進(jìn)行計(jì)算,得出理論計(jì)算結(jié)果。該結(jié)果同火災(zāi)動(dòng)力學(xué)軟件FDS數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果了進(jìn)行對(duì)比分析,確定了該工況下樓板隔火耐火的實(shí)際時(shí)間。最后根據(jù)鋼筋和混凝土兩種材料在火災(zāi)中力學(xué)性能的變化規(guī)律,通過(guò)理論公式計(jì)算及數(shù)值模擬分析樓板的承載力情況,并由此綜合評(píng)定樓板的安全性能。

3、本文通過(guò)以上方法和內(nèi)容的研究得出當(dāng)建筑室內(nèi)火荷載較大,火災(zāi)場(chǎng)景對(duì)結(jié)構(gòu)不利的前提下,100mm鋼筋混凝土樓板的耐火極限將無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的結(jié)論。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,該工況下樓板將在35分鐘左右的時(shí)間內(nèi)被燒透,而失去防火隔火的使用功能。但在這種情況下,該樓板作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件,滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)承載力要求。
　　論文建議今后在此類(lèi)建筑設(shè)計(jì)中宜適當(dāng)?shù)募哟髽前宓暮穸?或者在樓板受火一側(cè)結(jié)構(gòu)層表面涂刷一層防火油漆,以及在建筑室內(nèi)增設(shè)水噴淋等一些消防設(shè)施,以提高樓