火灾下钢筋混凝土加腋大板耐火性能分析
发布时间：2021-10-08 01:22
火灾再给人们带来方便的同时也危害着人们的生命财产安全,每年我国建筑火灾事件数量巨大,伤亡人数众多,经济损失惨重,对建筑物火灾预防以及抗火研究是当今一个热点课题。钢筋混凝土加腋大板四周加腋,板边较厚,四周向中间逐渐变薄,直至到平面板的厚度,可视为拱壳结构,受力性能要更优于平面板,载荷以均布荷载的形式通过板传递给框架梁,相比传统楼盖的集中力的荷载传递方式更加合理、经济,同时楼盖是整个建筑物抗火中必不可少的重要组成部分,能阻断热流,防止热流流向其他楼层,造成更大的人员伤亡,提高楼盖耐火性能防止建筑物受火坍塌,以减少人员伤亡和经济损失。本文研究的钢筋混泥土加腋大板,已经在众多建筑应用,但是其耐火性能鲜有研究,本文借助ABAQUS有限元软件,建模分析其耐火性能,为以后加腋大板耐火设计提供参考,增强建筑物耐火性能,降低建筑物火灾损害。通过建模进行试验验证,证明了数据模型的合理性,采用这些已经得到验证的数据模型从不同保护层厚度、不同加腋厚度和不同加腋长度三方面进行加腋大板建模耐火能性能有限元分析,得到以下主要结论:（1）通过温度场计算,得到了板中和板边温度—时间曲线,不论是板边还是板中,加腋大板受火...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
安徽蚌埠火车站附近着火现场
山东建筑大学硕士学位论文1第1章绪论1.1研究背景及意义1.1.1建筑抗火研究的背景根据国家应急管理部的统计，2019年接报火灾23.3万起，较大火灾共有73起，火灾导致的死亡人数为1335，致伤人数为837，造成的直接经济损失为36.12亿元，根据统计，火灾在高层建筑共发生6974起，建筑工地共2926起，商业场所火灾共发生6015起，宾馆饭店发生火灾5872起，学校发生722起火灾，医院、养老院共发生346起火灾，公共娱乐场所发生火灾384起，其中城乡居民住宅火灾发生的数量占总数的44.8%，造成死亡人数为1045，占总数的78.3%，远超其他场所亡人的总和，频发的发生火灾事件，不仅对国家造成了重大经济损失，更造成大量的人员伤亡，火灾事件必须引起国家和广大群众的关注。2019年11月25日，在福州市仓山区盖山叶厦村25号民房发生重大火灾，有近50名消防员赶赴现场扑火救人，搜救过程中，由于火势巨大，起火建筑发生坍塌，一名消防战士被压身亡；2019年11月15日，安徽蚌埠火车站附近一栋楼房起火，现场火势巨大，造成5人死亡3人受伤；2019年4月15日，巴黎圣母院发生大火，主楼塔尖倒塌，建筑损毁严重。火灾的事件数不胜数，在这些火灾的事件中可以得出城乡居民住宅、商场市尝宾馆饭店、娱乐场等人员密集场所仍是火灾频发地，在人员密集场所必须加强防范。图1.1安徽蚌埠火车站附近着火现场图1.2巴黎圣母院着火
山东建筑大学硕士学位论文26（d）试验简支板测点位置图3.1试验模型及测点位置Fig.3.1Testmodelandlocationofmeasuringpoints3.5试验模型温度场分析温度场分析就是在构件上得到在某一时刻所有节温度值，通过不同位置的不同温度分布和不同的温度值，来判断构件内部受热后温度的变化，进而才能分析构件的破坏方式和受载后的构件的承载力的变化，应用到实际的工程中去。温度场是指构件内部不同的位置上有不同的温度值，并且组成一个集合，形成温度场，温度场既可以是空间坐标函数，也可以表示成时间坐标的函数。温度场分为两种：一种是温度恒定，不受时间的影响而改变，称之为稳态温度场；另外一种是温度随时间而变化，称之为瞬态温度常本文研究的板受火为瞬态温度场，板底面受火后，温度快速升高，表面的热量逐渐传导到板的内部，由于材料具有的热惰性，热量只能传过去一部，随着厚度的增加，内部温度呈现出梯度分布，不均匀分布，随着受火时间的持续进行，还会不断的发生动态变化。结构的热应力、热应变通常不会改变构件内部的温度场，因此温度场分析时，可以不考虑结构应力与变形的影响[36]。3.5.1材料热工性能3.5.1.1混凝土材料热工性能抗火分析中，可以考虑混凝土的质量密度不受温度影响，本文取值为2350kg/m3，混凝土内部传热理论，采用傅里叶传热理论，导热系数λc(W/(m·℃))采用文献[20][21取值：
【参考文献】：
期刊论文
[1]柱支承现浇混凝土空心楼盖抗火性能试验研究[J]. 吕俊利,仲崇强,赵考重,郭建龙,蔡永远. 山东建筑大学学报. 2018(05)
[2]加腋大板楼盖受力性能研究[J]. 李光雨. 建筑技术开发. 2018(01)
[3]钢筋混凝土梁板结构的抗火性能有限元分析[J]. 黄伟军,余敏,李易. 武汉大学学报(工学版). 2017(06)
[4]高温下节点加腋前后应力响应非线性分析[J]. 姜丽云,罗叶,罗志文. 钢结构. 2017(08)
[5]加腋大板设计方法研究[J]. 刘维亚,何远明,邓毅,黎少峰. 建筑结构. 2016(15)
[6]钢筋混凝土板温度场的非线性有限元分析[J]. 袁广林,李志奇,王勇,董毓利. 四川大学学报(工程科学版). 2015(03)
[7]火灾下钢筋混凝土板的非线性有限元分析[J]. 王勇,董毓利,袁广林,王耀. 计算力学学报. 2014(03)
[8]足尺平板无梁楼盖抗火性能试验研究[J]. 朱崇绩,董毓利,朱崇钊. 建筑结构学报. 2013(03)
[9]高温下钢筋与混凝土的热工性能和力学性能[J]. 马延军. 中国西部科技. 2011(19)
[10]轻骨料混凝土应力应变关系的试验分析[J]. 刘香,银俊,何育青,侯业. 内蒙古科技大学学报. 2010(03)
博士论文
[1]混凝土板受火性能分析及整体结构中连续板抗火试验研究[D]. 李兵.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]基于ABAQUS的叠合箱网梁楼盖抗火性能研究[D]. 荆军.山东建筑大学 2018
[2]型钢混凝土柱的耐火极限研究[D]. 张萌萌.哈尔滨工程大学 2017
[3]四边简支现浇混凝土空心楼盖二次抗火性能试验研究[D]. 刘延昭.山东建筑大学 2016
[4]现浇混凝土蜂巢芯空心楼盖力学性能与经济性分析研究[D]. 刘昭文.西安建筑科技大学 2015
[5]钢筋混凝土简支梁抗火性能有限元分析比较[D]. 李绍满.北京建筑大学 2013
[6]无粘结预应力筋极限应力增量研究[D]. 覃春跃.广西大学 2008
本文编号：3423152
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
安徽蚌埠火车站附近着火现场
山东建筑大学硕士学位论文1第1章绪论1.1研究背景及意义1.1.1建筑抗火研究的背景根据国家应急管理部的统计，2019年接报火灾23.3万起，较大火灾共有73起，火灾导致的死亡人数为1335，致伤人数为837，造成的直接经济损失为36.12亿元，根据统计，火灾在高层建筑共发生6974起，建筑工地共2926起，商业场所火灾共发生6015起，宾馆饭店发生火灾5872起，学校发生722起火灾，医院、养老院共发生346起火灾，公共娱乐场所发生火灾384起，其中城乡居民住宅火灾发生的数量占总数的44.8%，造成死亡人数为1045，占总数的78.3%，远超其他场所亡人的总和，频发的发生火灾事件，不仅对国家造成了重大经济损失，更造成大量的人员伤亡，火灾事件必须引起国家和广大群众的关注。2019年11月25日，在福州市仓山区盖山叶厦村25号民房发生重大火灾，有近50名消防员赶赴现场扑火救人，搜救过程中，由于火势巨大，起火建筑发生坍塌，一名消防战士被压身亡；2019年11月15日，安徽蚌埠火车站附近一栋楼房起火，现场火势巨大，造成5人死亡3人受伤；2019年4月15日，巴黎圣母院发生大火，主楼塔尖倒塌，建筑损毁严重。火灾的事件数不胜数，在这些火灾的事件中可以得出城乡居民住宅、商场市尝宾馆饭店、娱乐场等人员密集场所仍是火灾频发地，在人员密集场所必须加强防范。图1.1安徽蚌埠火车站附近着火现场图1.2巴黎圣母院着火
山东建筑大学硕士学位论文26（d）试验简支板测点位置图3.1试验模型及测点位置Fig.3.1Testmodelandlocationofmeasuringpoints3.5试验模型温度场分析温度场分析就是在构件上得到在某一时刻所有节温度值，通过不同位置的不同温度分布和不同的温度值，来判断构件内部受热后温度的变化，进而才能分析构件的破坏方式和受载后的构件的承载力的变化，应用到实际的工程中去。温度场是指构件内部不同的位置上有不同的温度值，并且组成一个集合，形成温度场，温度场既可以是空间坐标函数，也可以表示成时间坐标的函数。温度场分为两种：一种是温度恒定，不受时间的影响而改变，称之为稳态温度场；另外一种是温度随时间而变化，称之为瞬态温度常本文研究的板受火为瞬态温度场，板底面受火后，温度快速升高，表面的热量逐渐传导到板的内部，由于材料具有的热惰性，热量只能传过去一部，随着厚度的增加，内部温度呈现出梯度分布，不均匀分布，随着受火时间的持续进行，还会不断的发生动态变化。结构的热应力、热应变通常不会改变构件内部的温度场，因此温度场分析时，可以不考虑结构应力与变形的影响[36]。3.5.1材料热工性能3.5.1.1混凝土材料热工性能抗火分析中，可以考虑混凝土的质量密度不受温度影响，本文取值为2350kg/m3，混凝土内部传热理论，采用傅里叶传热理论，导热系数λc(W/(m·℃))采用文献[20][21取值：
【参考文献】：
期刊论文
[1]柱支承现浇混凝土空心楼盖抗火性能试验研究[J]. 吕俊利,仲崇强,赵考重,郭建龙,蔡永远. 山东建筑大学学报. 2018(05)
[2]加腋大板楼盖受力性能研究[J]. 李光雨. 建筑技术开发. 2018(01)
[3]钢筋混凝土梁板结构的抗火性能有限元分析[J]. 黄伟军,余敏,李易. 武汉大学学报(工学版). 2017(06)
[4]高温下节点加腋前后应力响应非线性分析[J]. 姜丽云,罗叶,罗志文. 钢结构. 2017(08)
[5]加腋大板设计方法研究[J]. 刘维亚,何远明,邓毅,黎少峰. 建筑结构. 2016(15)
[6]钢筋混凝土板温度场的非线性有限元分析[J]. 袁广林,李志奇,王勇,董毓利. 四川大学学报(工程科学版). 2015(03)
[7]火灾下钢筋混凝土板的非线性有限元分析[J]. 王勇,董毓利,袁广林,王耀. 计算力学学报. 2014(03)
[8]足尺平板无梁楼盖抗火性能试验研究[J]. 朱崇绩,董毓利,朱崇钊. 建筑结构学报. 2013(03)
[9]高温下钢筋与混凝土的热工性能和力学性能[J]. 马延军. 中国西部科技. 2011(19)
[10]轻骨料混凝土应力应变关系的试验分析[J]. 刘香,银俊,何育青,侯业. 内蒙古科技大学学报. 2010(03)
博士论文
[1]混凝土板受火性能分析及整体结构中连续板抗火试验研究[D]. 李兵.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]基于ABAQUS的叠合箱网梁楼盖抗火性能研究[D]. 荆军.山东建筑大学 2018
[2]型钢混凝土柱的耐火极限研究[D]. 张萌萌.哈尔滨工程大学 2017
[3]四边简支现浇混凝土空心楼盖二次抗火性能试验研究[D]. 刘延昭.山东建筑大学 2016
[4]现浇混凝土蜂巢芯空心楼盖力学性能与经济性分析研究[D]. 刘昭文.西安建筑科技大学 2015
[5]钢筋混凝土简支梁抗火性能有限元分析比较[D]. 李绍满.北京建筑大学 2013
[6]无粘结预应力筋极限应力增量研究[D]. 覃春跃.广西大学 2008
本文编号：3423152
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