鋼板組合梁是通過剪力連接裝置將上部混凝土和下部工字梁組合在一起共同承載的一種力學(xué)結(jié)構(gòu),能充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能,也比純鋼結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟,在城市及公路交通中被普遍應(yīng)用。隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展,攜帶易燃材料的車輛例如油罐車等在橋梁上發(fā)生的事故不斷增加,由此引起的火災(zāi)對橋梁本身的破壞急須引起重視,火災(zāi)發(fā)生后,鋼板組合梁的鋼梁迅速升溫,短時間材料性能急劇下降,原結(jié)構(gòu)承載力迅速下降,鋼板組合梁發(fā)生嚴(yán)重?fù)锨踔量逅?將會造成重大經(jīng)濟損失和惡劣的社會影響。國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于火災(zāi)對結(jié)構(gòu)的破壞有一定的研究,但多集中于建筑結(jié)構(gòu)或單梁試驗,有關(guān)火災(zāi)下整體鋼板組合梁力學(xué)性能分析研究較少,本文參考國內(nèi)外學(xué)者研究成果,在國家自然科學(xué)基金（51878057）背景下,采用ANSYS有限元程序建立仿真模型,對所選工程背景下鋼板組合連續(xù)梁橋進行了火災(zāi)全過程下力學(xué)性能研究,為鋼板連續(xù)梁橋火災(zāi)全過程力學(xué)性能研究及災(zāi)后評價奠定了一定基礎(chǔ)。主要研究工作如下:（1）通過總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者在火災(zāi)下組合構(gòu)件力學(xué)性能的研究成果,提出了在抗火領(lǐng)域鋼板組合連續(xù)梁尚需深入思考研究的問題,針對本文所需解決的問題運用ANSYS有限元程序建立了相應(yīng)的熱分析、熱-... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 鋼-混組合梁火災(zāi)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及方法
    1.4 技術(shù)路線
第二章 熱-力耦合計算方法與有限元模型的建立
    2.1 熱-力耦合分析方法
        2.1.1 傳熱過程有限元列式
        2.1.2 結(jié)構(gòu)分析有限元列式
    2.2 鋼板組合連續(xù)梁的選取
    2.3 鋼板組合連續(xù)梁有限元模型建立
        2.3.1 幾何模型
        2.3.2 熱分析模型
        2.3.3 結(jié)構(gòu)分析模型
第三章 油罐車火災(zāi)燃燒過程中鋼板組合連續(xù)梁溫度場研究
    3.1 油罐車火災(zāi)升溫曲線的確定
    3.2 鋼板組合連續(xù)梁受火位置
        3.2.1 縱橋向受火位置
        3.2.2 橫橋向受火位置
    3.3 鋼板組合連續(xù)梁溫度場分析
        3.3.1 溫度場測點選取
        3.3.2 溫度模型驗證
        3.3.3 溫度時程分析
        3.3.4 溫度梯度分析
    3.4 小結(jié)
第四章 油罐車火災(zāi)燃燒過程中鋼板組合連續(xù)梁力學(xué)行為研究
    4.1 結(jié)構(gòu)模型驗證
    4.2 結(jié)構(gòu)分析的火災(zāi)場景
    4.3 燃燒過程中鋼板組合連續(xù)梁力學(xué)行為分析
        4.3.1 強度分析
        4.3.2 屈曲分析
        4.3.3 撓度分析
    4.4 小結(jié)
第五章 油罐車火災(zāi)燃燒過程中(升溫段)鋼板組合連續(xù)梁承載能力衰變研究
    5.1 基本假定
    5.2 升溫階段混凝土強度分區(qū)衰減分析
        5.2.1 橋下受火
        5.2.2 橋上受火
    5.3 升溫階段鋼材強度分區(qū)衰減分析
        5.3.1 鋼板強度
        5.3.2 鋼筋強度
    5.4 升溫階段正截面抗彎承載力衰減分析
        5.4.1 正截面抗彎承載力計算方法
        5.4.2 正截面抗彎承載力衰減分析
        5.4.3 耐火極限的修正
        5.4.4 承載力計算公式的提出
    5.5 小結(jié)
第六章 油罐車火災(zāi)燃燒過程中(降溫段)鋼板組合連續(xù)梁剩余承載能力研究
    6.1 降溫曲線的確定
    6.2 降溫階段混凝土及鋼材性能
    6.3 火災(zāi)后降溫階段極限抗彎承載能力研究
        6.3.1 正截面抗彎承載能力計算
        6.3.2 正截面抗彎承載能力變化規(guī)律
        6.3.3 正截面抗彎承載能力公式提出
    6.4 降溫階段計算承載能力驗證分析與恢復(fù)過程研究
        6.4.1 降溫階段承載能力分析有限元驗證
        6.4.2 降溫階段鋼板組合梁承載能力恢復(fù)過程研究
    6.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁抗火研究綜述[J]. 張崗,賀拴海,侯煒,KODUR V K.  長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]油罐車火災(zāi)致簡支鋼-混組合箱梁抗彎承載力衰變機理[J]. 張崗,宗如歡,黃僑,姚偉發(fā),程華才.  長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]油罐車火災(zāi)下鋼-混組合連續(xù)箱梁性能及失效機理[J]. 秦智源,張崗,王高峰,黃僑,姚偉發(fā),李源.  長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[4]油罐車火災(zāi)下考慮混凝土高溫爆裂的PC箱梁承載能力[J]. 張崗,侯章偉,宋超杰,賀拴海,李源.  長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[5]火災(zāi)后鋼管混凝土拱橋的承載力研究[J]. 張崗,王高峰,毛東,田廣雪.  公路. 2018(01)
[6]鋼-混組合簡支箱梁耐火性能研究[J]. 張崗,宗如歡,施穎,宣紀(jì)明.  橋梁建設(shè). 2017(03)
[7]高溫下鋼材力學(xué)性能研究進展[J]. 程園園,李春祥,曹黎媛.  結(jié)構(gòu)工程師. 2017(01)
[8]火災(zāi)下預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面梁破壞模式研究[J]. 張崗,朱美春,賀拴海,王翠娟.  中國公路學(xué)報. 2017(02)
[9]火災(zāi)環(huán)境下鋼-混凝土組合梁力學(xué)性能試驗研究[J]. 姚偉發(fā),黃僑,張娟秀.  工程力學(xué). 2016(08)
[10]油罐車火災(zāi)下鋼-混凝土組合梁橋結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究[J]. 李國強,許炎彬,Asif Usmani.  防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報. 2016(03)

博士論文
[1]火災(zāi)模式下多梁式混凝土T型梁橋結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 王翠娟.長安大學(xué) 2013
[2]超靜定組合結(jié)構(gòu)橋梁受力特性的3D-FEM模擬分析[D]. 白玲.鐵道部科學(xué)研究院 2003

碩士論文
[1]油罐車火災(zāi)下鋼-混凝土組合連續(xù)箱梁橋工作性能研究[D]. 王高峰.長安大學(xué) 2018
[2]油罐車火災(zāi)下考慮混凝土高溫爆裂影響的PC箱梁力學(xué)性能研究[D]. 侯章偉.長安大學(xué) 2018
[3]簡支鋼—混組合箱梁橋抗火性能研究[D]. 宗如歡.長安大學(xué) 2017
[4]高強度Q690鋼材高溫力學(xué)性能研究[D]. 王康.重慶大學(xué) 2016
[5]消防響應(yīng)時間統(tǒng)計規(guī)律及其與城市火災(zāi)規(guī)模相關(guān)性研究[D]. 彭晨.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號：3713312