【摘要】：近年來,我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,導(dǎo)致高層建筑的數(shù)量日益增多,具有良好的抗震性能的剪力墻和由剪力墻組成的筒體一直被我國的高層建筑廣泛采用。開洞外包雙鋼板-混凝土組合剪力墻是一種新型剪力墻,具有墻體薄、自重輕、延性好、構(gòu)造簡單、施工快捷等優(yōu)點,人們對其常溫下的力學(xué)性能進行了大量研究,但關(guān)于其高溫下以及高溫后受力性能的研究報道很少涉及。本文利用有限元軟件ABAQUS對開洞雙鋼板剪力墻進行了抗火性能和力學(xué)性能研究,對溫度場以及火災(zāi)后力學(xué)性能進行了數(shù)值模擬,研究了受火時間和受火狀態(tài)對開洞雙鋼板剪力墻性能的影響。主要研究了以下幾個方面:(1)為了模擬開洞雙鋼板剪力墻抗火性能,對鋼板和混凝土的熱工參數(shù):導(dǎo)數(shù)系數(shù)、比熱容、密度、熱膨脹系數(shù)進行了介紹,并給出了不同國家的計算公式,通過分析選取了適當?shù)挠嬎愎�。給出了高溫下鋼材和混凝土的力學(xué)性能:彈性模量、泊松比、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以及鋼材的屈服強度、混凝土的抗壓強度變化規(guī)律,通過分析選取了適當?shù)挠嬎愎健?2)應(yīng)用ABAQUS有限元軟件建立開洞雙鋼板剪力墻模型,設(shè)定了初始條件和邊界條件,采用ISO-834標準升溫曲線加載,考慮單面和雙面受火,給出了隨時間變化雙鋼板剪力墻的溫度場變化規(guī)律。受火面剪力墻溫度上升先快后緩,與升溫曲線相近;剪力墻背火面溫度升溫較緩,總體溫度較低。對單雙受火兩種工況的溫度場進行對比分析發(fā)現(xiàn),雙面受火使得剪力墻中心溫度有所增大。(3)給定軸壓比,進行了火災(zāi)(高溫)條件下,開洞雙鋼板剪力墻隨受火時間增長位移、撓度變化規(guī)律,隨著受火時間不斷增加,受火面溫度越來越高,剪力墻受火面的鋼材和混凝土強度逐漸降低,撓曲方向由受火面轉(zhuǎn)向背火面,出現(xiàn)負撓度,并且逐漸增大;在受火后期,撓曲變形徐速增加,達到耐火極限,剪力墻撓度出現(xiàn)突變并且迅速增大。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU352.5;TU392.4
【圖文】：

簡介及分析過程上功能最強大的有限元分析軟件之一，他、傳熱學(xué)、流體、升學(xué)、電力學(xué)以及熱固龐大求解規(guī)模的能力。的步驟大致分為以下三步，如圖 3-1 所BAQUS/CAE）：是 abaqus 的交互式圖形環(huán)用、荷載、網(wǎng)格）他可以便捷地生成或輸件來為部件定義材料屬性、荷載、邊界BAQUS/Standard 或 ABAQUS/Explicit）AQUS/Explicit 求解輸入文件中所定義的好地進行后處理過程分，分析結(jié)果以二進時間由問題的復(fù)雜程度和計算機的計算QUS/CAE）：我們通常把 ABAQUS/CAE讀入分析結(jié)果數(shù)據(jù)，以多種方法顯示分的初始數(shù)據(jù)進行處理。雙鋼板剪力墻耐火性能，此類問題采用

圖 3.2 ABAQUS/CAE 分析模塊.2 溫度場溫度場是指在某一時刻空間各個點的溫度分布的集合，可以通過某時刻圍內(nèi)構(gòu)件所有點的溫度值來描述。我們通常將溫度場分為兩大類，即穩(wěn)們把溫度恒定不變的溫度場叫做穩(wěn)態(tài)溫度場，我們把溫度隨著時間而發(fā)生為瞬態(tài)溫度場。.3 熱傳導(dǎo)微分方程建立熱傳導(dǎo)是兩個溫度不同，相互接觸的物體或同一物體，各部分之間由在而引起了熱量傳遞。處于不停運動中的分子、原子及自由電子等微觀粒傳遞，卻沒有進行明顯的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。固體、液體以及氣體可以進行熱量格來說，絕對的導(dǎo)熱只發(fā)生在密實度很大的固體中。熱輻射即物由于與外，導(dǎo)致向外輻射熱量為的現(xiàn)象。發(fā)生火災(zāi)時候，通過輻射、對流等方式，傳熱來完成導(dǎo)熱，同樣，通過熱傳導(dǎo)，構(gòu)件內(nèi)部完成了熱量的傳遞。

圖 3.3 熱傳遞方式我們通過求解開洞雙鋼板—混凝土組合剪力墻截面溫度場，進而合剪力墻內(nèi)部的傳遞過程，熱傳導(dǎo)方程的邊界條件，即外界熱量向開洞程。3.3.1 傅立葉定律傅立葉定律是導(dǎo)熱理論的基礎(chǔ)。其向量表達式為:q gradT式中:q——熱流密度，是一個向量，2Kcal /( m h)gradT——溫度梯度，也是一個向量，℃/m 。 ——導(dǎo)熱系數(shù)，又稱熱導(dǎo)率，Kcal /( mh C) ；式中的負號表示q的方向始終與gradT相反。3.3.2 熱傳導(dǎo)微分方程推導(dǎo)

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本文編號：2750743