角钢加固钢筋混凝土框架抗火性能研究

发布时间：2017-09-02 13:21

  本文关键词：角钢加固钢筋混凝土框架抗火性能研究

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【摘要】：角钢加固技术是对加固构件的四周用角钢进行加固的一种加固方法,经过角钢加固后的钢筋混凝土构件截面尺寸变化很小,但承载力提高显著,这种加固方法能够在尽可能的减少对于建筑物净空损耗的前提下来达到加固目的,并且施工工艺简单,现场湿作业量少,因此近年来在实际的加固工程中得到越来越多的应用。目前对于角钢加固结构的研究还多是集中于其加固后承载力的研究,很少涉及其在火灾下的性能研究,钢筋混凝土框架结构最为目前我国建筑物采用的最为广泛的一直结构形式之一,对该种结构的加固研究也就变得很有必要,由于经过角钢加固后的钢筋混凝土构件在火灾下的危险性要大于普通混凝土构件,因此开展对角钢加固钢筋混凝土框架的抗火性能研究就变得尤为重要。本文主要的研究内容如下:1.参照《混凝土结构加固设计规范》对钢筋混凝土框架柱进行加固设计,并计算加固后的承载力。2.选取合适的材料的热工参数和热力学模型,基于顺序热-力耦合方法,采用有限元软件ABAQUS建立角钢加固钢筋混凝土框架的温度场和力学分析模型。3.应用梁、柱构件及钢筋混凝土框架抗火试验数据,对角钢加固钢筋混凝土框架有限元模型进行验证,证明了有限元模型的可靠性。4.应用上述模型,分析了轴压比、荷载比、承载力提高系数、火灾位置、保护层厚度的变化等参数对角钢加固钢筋混凝土框架的抗火性能的影响。研究成果可为角钢加固钢筋混凝土框架的耐火设计提供参考。
【关键词】：钢筋混凝土框架 角钢加固 抗火性能 温度场 参数分析
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU375.4;TU352.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 选题背景10-12
• 1.2 各种加固技术简介12-14
• 1.3 国内外结构抗火研究现状14-18
• 1.3.1 材料性能研究现状14-16
• 1.3.2 梁柱构件抗火性能研究现状16-17
• 1.3.3 整体结构抗火性能研究现状17-18
• 1.4 研究意义18
• 1.5 本文研究的主要内容18-20
• 第二章 火灾下角钢加固钢筋混凝土框架温度场分析模型20-41
• 2.1 引言20
• 2.2 加固设计20-23
• 2.2.1 框架概况20-21
• 2.2.2 参数计算21-23
• 2.3 基本假定23
• 2.4 升温曲线23-25
• 2.5 传热学基本原理25-27
• 2.5.1 热传导25-26
• 2.5.2 热辐射26-27
• 2.5.3 热对流27
• 2.6 材料热工参数27-30
• 2.6.1 混凝土及水泥砂浆的热工参数27-29
• 2.6.2 钢材的热工参数29-30
• 2.7 温度场有限元分析模型概述30-32
• 2.8 温度场验证32-37
• 2.8.1 钢筋混凝土柱32-35
• 2.8.2 钢管混凝土柱35-37
• 2.9 角钢加固钢筋混凝土框架温度场分布37-40
• 2.10 本章小结40-41
• 第三章 火灾下角钢加固钢筋混凝土框架的力学分析模型41-52
• 3.1 引言41
• 3.2 材料的热力学性能41-46
• 3.2.1 混凝土的热力学性能41-45
• 3.2.2 钢材的热力学性能45-46
• 3.3 角钢加固钢筋混凝土框架的力学模型46
• 3.4 有限元模型验证46-51
• 3.4.1 钢筋混凝土柱试验验证47
• 3.4.2 钢筋混凝土梁试验验证47-48
• 3.4.3 钢筋混凝土节点试验验证48-49
• 3.4.4 钢筋混凝土框架试验验证49-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第四章 角钢加固钢筋混凝土框架的抗火性能分析52-68
• 4.1 引言52
• 4.2 耐火极限的判断标准52-53
• 4.3 角钢加固钢筋混凝土抗火性能参数分析53-67
• 4.3.0 参数介绍53
• 4.3.1 轴压比影响53-58
• 4.3.2 荷载比的影响58-60
• 4.3.3 承载力提高系数影响60-61
• 4.3.4 火灾位置的影响61-64
• 4.3.5 保护层厚度影响64-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第五章 结论与展望68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 作者简历74
• 在学期间发表论文74

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