火灾后24米跨预应力双T板有限元分析及加固设计
发布时间：2021-03-22 17:52
由于抗裂度好、耗材少、自重轻等特点,预应力混凝土双T板在大空间、大跨度结构中得到广泛应用。相较普通钢筋混凝土构件,预应力混凝土双T板截面尺寸更小,火灾发生时更易造成内部损伤,且高温下预应力混凝土构件预应力水平下降,影响正常使用阶段性能,因此对火灾后预应力双T板受力性能研究及加固方案的选择和设计对实际工程应用具有重要的参考价值。本文以遭受火灾的单层厂房屋面板—24米跨预应力混凝土双T板为研究对象,通过有限元分析软件ABAQUS对其进行了热传导分析和热—力耦合分析,并对不同受损程度的预应力双T板进行了加固方案设计。本文主要包括以下内容:（1）通过对厂房现场勘测,对火灾发生时的最高温度进行了判定,确定了不同区域预应力双T板经历最高温度;（2）根据火灾温度分布区域确定了火灾发生时预应力双T板的受火工况,以国际标准升温曲线为基础,确定了不同工况的升温曲线,建立了预应力双T板热传导分析有限元模型;阐述了高温后混凝土及预应力钢绞线的力学性能变化规律,确定了顺序热力耦合方式以及荷载控制逐步加载方式,建立了火灾后预应力双T板有限元分析模型。（3）对火灾后的预应力双T板进行热传导分析,得到了不同受火温度下...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火灾后整体受损情况
山东建筑大学硕士学位论文9第二章工程背景及火灾温度判定2.1工程背景该工程为济南市某仓库厂房，地上一层，连续两跨混凝土排架结构，屋面板采用钢绞线预应力混凝土双T板，单跨跨度24m，厂房总宽度48.48m，长度106.48m，高度为10.45m，总建筑面积约为5162m2，耐火等级为二级。该仓库于某日凌晨4点发现起火，起火时作为鞋类仓库使用，火灾发生时偏北风二级，因值班人员疏忽，未能及时发现火情，待火情被发现且消防人员赶到时，仓库内物品已基本燃尽，明火基本熄灭，消防人员仅对现场燃烧残留物进行了浇水降温处理。根据后续调查，事故原因系监控室电线线路着火，引燃周围织物、塑料、橡胶等物品，现场起火急、烟气重、火势猛烈，火灾迅速发展至整个厂房，火灾旺盛期持续时间约为90分钟。该工程采用钢绞线预应力混凝土双T板，为双坡24m跨，混凝土等级为C50，主筋采用AS12.7钢绞线，其他钢筋采用LX550级冷拔螺旋钢丝。具体可参考《钢绞线预应力混凝土双T板图集》[44]。图2.1火灾后整体受损情况图2.2预应力混凝土双T板布置图
山东建筑大学硕士学位论文102.2火灾后现场概况火灾后现场不同位置处均受到的不同程度的损伤，门窗全部破碎。从外墙熏黑情况来看，北立面外墙8-13轴线区域熏黑程度较东西两侧高，东部熏黑程度较西侧略高。南立面外墙7-11轴线区域较东西两侧熏黑程度低，东西两侧熏黑程度差距较校东西立面外墙熏黑程度均呈北部低、南部高的趋势，东立面外墙北部较西立面外墙北部熏黑程度低，南部差距较校具体见图2.3—图2.5。图2.3南立面熏黑情况图2.4北立面熏黑情况图2.5东立面熏黑情况图2.6西立面熏黑情况厂房内部过火残留物主要为铁质货架，受损严重区域双T板产生明显变形，板底有大量裂缝，混凝土出现脱落等（图2.7-图2.9）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近10年亡人火灾统计数据分析及防范对策[J]. 戚斑. 中国消防. 2017(11)
[2]浅谈预应力混凝土双T板的应用[J]. 池朝光. 四川建材. 2017(05)
[3]混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望[J]. 郑文忠,侯晓萌,王英. 哈尔滨工业大学学报. 2016(12)
[4]高温处理后高强钢丝性能变化试验研究[J]. 梁兆佳,卢文良,方继伟,谢玲儿. 铁道建筑. 2016(05)
[5]预应力混凝土结构抗火性能分析及思考[J]. 邢君. 科技与企业. 2015(22)
[6]我国火灾统计数据分析[J]. 傅智敏. 安全与环境学报. 2014(06)
[7]火灾后混凝土梁抗剪承载力试验与有限元分析[J]. 廖杰洪,陆洲导,苏磊. 同济大学学报(自然科学版). 2013(06)
[8]高温后足尺有粘结预应力混凝土梁板力学性能研究[J]. 郑文忠,闫凯,欧阳志为,王英. 防灾减灾工程学报. 2012(01)
[9]建筑结构鉴定与加固改造技术的进展[J]. 张鑫,李安起,赵考重. 工程力学. 2011(01)
[10]火灾后框架梁碳纤维布加固技术的应用研究[J]. 唐小萍. 工业建筑. 2010(12)
博士论文
[1]火灾后钢筋混凝土构件的可靠性分析[D]. 白丽丽.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]预应力混凝土梁火灾受损后鉴定与加固研究[D]. 唐思源.西华大学 2014
[2]火灾后钢筋混凝土结构破损评估研究与应用[D]. 田明革.湖南大学 2002
本文编号：3094221
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火灾后整体受损情况
山东建筑大学硕士学位论文9第二章工程背景及火灾温度判定2.1工程背景该工程为济南市某仓库厂房，地上一层，连续两跨混凝土排架结构，屋面板采用钢绞线预应力混凝土双T板，单跨跨度24m，厂房总宽度48.48m，长度106.48m，高度为10.45m，总建筑面积约为5162m2，耐火等级为二级。该仓库于某日凌晨4点发现起火，起火时作为鞋类仓库使用，火灾发生时偏北风二级，因值班人员疏忽，未能及时发现火情，待火情被发现且消防人员赶到时，仓库内物品已基本燃尽，明火基本熄灭，消防人员仅对现场燃烧残留物进行了浇水降温处理。根据后续调查，事故原因系监控室电线线路着火，引燃周围织物、塑料、橡胶等物品，现场起火急、烟气重、火势猛烈，火灾迅速发展至整个厂房，火灾旺盛期持续时间约为90分钟。该工程采用钢绞线预应力混凝土双T板，为双坡24m跨，混凝土等级为C50，主筋采用AS12.7钢绞线，其他钢筋采用LX550级冷拔螺旋钢丝。具体可参考《钢绞线预应力混凝土双T板图集》[44]。图2.1火灾后整体受损情况图2.2预应力混凝土双T板布置图
山东建筑大学硕士学位论文102.2火灾后现场概况火灾后现场不同位置处均受到的不同程度的损伤，门窗全部破碎。从外墙熏黑情况来看，北立面外墙8-13轴线区域熏黑程度较东西两侧高，东部熏黑程度较西侧略高。南立面外墙7-11轴线区域较东西两侧熏黑程度低，东西两侧熏黑程度差距较校东西立面外墙熏黑程度均呈北部低、南部高的趋势，东立面外墙北部较西立面外墙北部熏黑程度低，南部差距较校具体见图2.3—图2.5。图2.3南立面熏黑情况图2.4北立面熏黑情况图2.5东立面熏黑情况图2.6西立面熏黑情况厂房内部过火残留物主要为铁质货架，受损严重区域双T板产生明显变形，板底有大量裂缝，混凝土出现脱落等（图2.7-图2.9）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近10年亡人火灾统计数据分析及防范对策[J]. 戚斑. 中国消防. 2017(11)
[2]浅谈预应力混凝土双T板的应用[J]. 池朝光. 四川建材. 2017(05)
[3]混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望[J]. 郑文忠,侯晓萌,王英. 哈尔滨工业大学学报. 2016(12)
[4]高温处理后高强钢丝性能变化试验研究[J]. 梁兆佳,卢文良,方继伟,谢玲儿. 铁道建筑. 2016(05)
[5]预应力混凝土结构抗火性能分析及思考[J]. 邢君. 科技与企业. 2015(22)
[6]我国火灾统计数据分析[J]. 傅智敏. 安全与环境学报. 2014(06)
[7]火灾后混凝土梁抗剪承载力试验与有限元分析[J]. 廖杰洪,陆洲导,苏磊. 同济大学学报(自然科学版). 2013(06)
[8]高温后足尺有粘结预应力混凝土梁板力学性能研究[J]. 郑文忠,闫凯,欧阳志为,王英. 防灾减灾工程学报. 2012(01)
[9]建筑结构鉴定与加固改造技术的进展[J]. 张鑫,李安起,赵考重. 工程力学. 2011(01)
[10]火灾后框架梁碳纤维布加固技术的应用研究[J]. 唐小萍. 工业建筑. 2010(12)
博士论文
[1]火灾后钢筋混凝土构件的可靠性分析[D]. 白丽丽.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]预应力混凝土梁火灾受损后鉴定与加固研究[D]. 唐思源.西华大学 2014
[2]火灾后钢筋混凝土结构破损评估研究与应用[D]. 田明革.湖南大学 2002
本文编号：3094221
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