高温后密肋复合墙体框格单元损伤研究
发布时间：2021-05-09 09:12
为了推进我国装配式建筑改革,满足建筑业发展转型的需要,密肋复合墙结构体系作为一种生态、节能、减震型装配式建筑,得到了广泛使用,然而火灾这一危害降低了建筑的使用性能、严重威胁了人类生命财产安全。到目前为止,针对密肋复合墙体的高温损伤研究尚不完善,密肋复合墙体框格单元作为密肋复合墙体最基本的组成元件,其高温后的损伤状态直接影响着墙体的力学性能。本文以MATLAB为平台,对框格单元受火后的温度场、损伤分布、整体损伤指标进行了详细的研究,主要内容如下:（1）根据热传导理论,将框格单元温度场问题简化为一维非稳态导热问题求解,由于单面受火和双面受火定解条件不同,分别编制了温度场计算程序。选取具体尺寸的框格单元,建立ABAQUS有限元模型,将模拟结果与程序计算结果对比,验证了该程序的正确性。（2）深入分析高温后框格单元受力机理与破坏模式后,选用了弹塑性损伤刚架-斜杆简化计算模型,定义模型中子单元的高温损伤变量。在常温损伤分析程序MRCS-D的基础上,编制了框格单元高温损伤分析程序MRCS-T,通过该程序可以计算得到高温后框格单元局部损伤值,为后续整体损伤评估奠定基础。（3）基于能量的方法,利用高温后...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 密肋复合墙体结构研究
1.2.2 高温后材料及结构性能研究
1.2.3 损伤研究概况
1.3 本文主要内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究路线
2 高温后框格单元温度场计算
2.1 引言
2.2 热传导理论
2.2.1 导热方程及定解条件
2.2.2 非稳态导热数值解法
2.3 框格单元温度场计算
2.3.1 材料的热工性能
2.3.2 温度场求解程序编制
2.3.3 算例及分析
2.4 本章小结
3 高温后框格单元局部损伤指标
3.1 引言
3.2 高温后材料的力学性能
3.2.1 混凝土
3.2.2 轻质砌块
3.2.3 钢筋
3.3 框格单元计算模型
3.3.1 受力机理与破坏模式
3.3.2 弹塑性损伤刚架—斜杆模型
3.4 定义高温损伤变量
3.4.1 斜杆单元
3.4.2 刚架单元
3.5 高温损伤刚度矩阵
3.5.1 斜杆单元
3.5.2 刚架单元
3.5.3 温度荷载
3.6 高温损伤分析程序及算例验证
3.6.1 程序编制
3.6.2 框格单元数值模拟
3.6.3 结果对比及分析
3.7 本章小结
4 高温后框格单元整体损伤结果与评估
4.1 引言
4.2 高温后框格单元损伤评估
4.2.1 传统损伤评估方法
4.2.2 整体损伤指标
4.3 算例分析
4.3.1 单面受火
4.3.2 双面受火
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 主要工作及结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土损伤与塑性变形计算[J]. 任晓丹,李杰. 建筑结构. 2015(02)
[2]基于能量的弹塑性损伤实用本构模型[J]. 齐虎,李云贵,吕西林. 工程力学. 2013(05)
[3]基于水平薄弱层破坏准则的密肋复合墙受剪承载力计算[J]. 郭猛,袁泉,常鹏,姚谦峰. 建筑结构学报. 2012(09)
[4]密肋壁板结构弹塑性计算模型研究[J]. 黄炜,张程华,姚谦峰,陈国新,荆罡,侯莉娜. 振动与冲击. 2011(02)
[5]不同火灾下单层钢框架梁柱结构性能分析[J]. 杨秀萍,靳刚,姚斌. 武汉大学学报(工学版). 2010(06)
[6]火灾后钢筋混凝土柱的剩余承载力研究[J]. 徐玉野,王全凤. 工程力学. 2010(02)
[7]高温后钢筋与混凝土的力学性能评述[J]. 杨建江,慈芳,魏晓辉. 建筑结构. 2009(S2)
[8]密肋复合墙板框格单元破坏模式研究[J]. 田英侠,姚谦峰. 建筑结构学报. 2008(S1)
[9]考虑应变率效应的混凝土动力弹塑性损伤本构模型[J]. 吴建营,李杰. 同济大学学报(自然科学版). 2006(11)
[10]纤维杆元模型在框架结构非线性分析中的应用[J]. 吕西林,卢文生. 力学季刊. 2006(01)
博士论文
[1]钢筋混凝土结构损伤性能设计及整体抗震能力分析[D]. 杨伟.哈尔滨工业大学 2010
[2]密肋复合墙体损伤演化规律及损伤模型研究[D]. 熊耀清.北京交通大学 2008
[3]框支密肋壁板结构非线性地震反应分析及基于损伤性能的抗震能力评估方法研究[D]. 田洁.西安建筑科技大学 2007
[4]火灾后混凝土构件损伤评估的试验及理论研究[D]. 余江滔.同济大学 2007
硕士论文
[1]高温后密肋复合墙体框格单元剩余承载力研究[D]. 张敬.北京交通大学 2016
[2]填充墙框架结构基于性能的抗震评估研究[D]. 刘建毅.西安建筑科技大学 2008
[3]火灾后混凝土材料力学性能与温度、时间的关系[D]. 李凌志.同济大学 2006
[4]新型高性能混凝土密肋复合墙板受力性能试验研究[D]. 岳亚锋.西安建筑科技大学 2004
[5]密肋复合墙板受力性能及斜截面承载力实用设计计算方法研究[D]. 张杰.西安建筑科技大学 2004
本文编号：3177035
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 密肋复合墙体结构研究
1.2.2 高温后材料及结构性能研究
1.2.3 损伤研究概况
1.3 本文主要内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究路线
2 高温后框格单元温度场计算
2.1 引言
2.2 热传导理论
2.2.1 导热方程及定解条件
2.2.2 非稳态导热数值解法
2.3 框格单元温度场计算
2.3.1 材料的热工性能
2.3.2 温度场求解程序编制
2.3.3 算例及分析
2.4 本章小结
3 高温后框格单元局部损伤指标
3.1 引言
3.2 高温后材料的力学性能
3.2.1 混凝土
3.2.2 轻质砌块
3.2.3 钢筋
3.3 框格单元计算模型
3.3.1 受力机理与破坏模式
3.3.2 弹塑性损伤刚架—斜杆模型
3.4 定义高温损伤变量
3.4.1 斜杆单元
3.4.2 刚架单元
3.5 高温损伤刚度矩阵
3.5.1 斜杆单元
3.5.2 刚架单元
3.5.3 温度荷载
3.6 高温损伤分析程序及算例验证
3.6.1 程序编制
3.6.2 框格单元数值模拟
3.6.3 结果对比及分析
3.7 本章小结
4 高温后框格单元整体损伤结果与评估
4.1 引言
4.2 高温后框格单元损伤评估
4.2.1 传统损伤评估方法
4.2.2 整体损伤指标
4.3 算例分析
4.3.1 单面受火
4.3.2 双面受火
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 主要工作及结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土损伤与塑性变形计算[J]. 任晓丹,李杰. 建筑结构. 2015(02)
[2]基于能量的弹塑性损伤实用本构模型[J]. 齐虎,李云贵,吕西林. 工程力学. 2013(05)
[3]基于水平薄弱层破坏准则的密肋复合墙受剪承载力计算[J]. 郭猛,袁泉,常鹏,姚谦峰. 建筑结构学报. 2012(09)
[4]密肋壁板结构弹塑性计算模型研究[J]. 黄炜,张程华,姚谦峰,陈国新,荆罡,侯莉娜. 振动与冲击. 2011(02)
[5]不同火灾下单层钢框架梁柱结构性能分析[J]. 杨秀萍,靳刚,姚斌. 武汉大学学报(工学版). 2010(06)
[6]火灾后钢筋混凝土柱的剩余承载力研究[J]. 徐玉野,王全凤. 工程力学. 2010(02)
[7]高温后钢筋与混凝土的力学性能评述[J]. 杨建江,慈芳,魏晓辉. 建筑结构. 2009(S2)
[8]密肋复合墙板框格单元破坏模式研究[J]. 田英侠,姚谦峰. 建筑结构学报. 2008(S1)
[9]考虑应变率效应的混凝土动力弹塑性损伤本构模型[J]. 吴建营,李杰. 同济大学学报(自然科学版). 2006(11)
[10]纤维杆元模型在框架结构非线性分析中的应用[J]. 吕西林,卢文生. 力学季刊. 2006(01)
博士论文
[1]钢筋混凝土结构损伤性能设计及整体抗震能力分析[D]. 杨伟.哈尔滨工业大学 2010
[2]密肋复合墙体损伤演化规律及损伤模型研究[D]. 熊耀清.北京交通大学 2008
[3]框支密肋壁板结构非线性地震反应分析及基于损伤性能的抗震能力评估方法研究[D]. 田洁.西安建筑科技大学 2007
[4]火灾后混凝土构件损伤评估的试验及理论研究[D]. 余江滔.同济大学 2007
硕士论文
[1]高温后密肋复合墙体框格单元剩余承载力研究[D]. 张敬.北京交通大学 2016
[2]填充墙框架结构基于性能的抗震评估研究[D]. 刘建毅.西安建筑科技大学 2008
[3]火灾后混凝土材料力学性能与温度、时间的关系[D]. 李凌志.同济大学 2006
[4]新型高性能混凝土密肋复合墙板受力性能试验研究[D]. 岳亚锋.西安建筑科技大学 2004
[5]密肋复合墙板受力性能及斜截面承载力实用设计计算方法研究[D]. 张杰.西安建筑科技大学 2004
本文编号：3177035
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