本文關(guān)鍵詞：高溫（火災(zāi)）作用下鋼管混凝土溫度場(chǎng)研究

  更多相關(guān)文章： 鋼管混凝土 火災(zāi) 數(shù)值模擬 溫度場(chǎng) 高溫

【摘要】： 火災(zāi)是各種災(zāi)害中發(fā)生最頻繁且極具毀滅性的災(zāi)害之一，其造成的直接經(jīng)濟(jì)損失僅次于干旱和洪澇，而其發(fā)生的頻度位居各種災(zāi)害之首。特別是近年來，由于建筑物高層化、大規(guī)模化及用途的復(fù)合化，火災(zāi)發(fā)生的因素也隨之增加，火災(zāi)規(guī)模也日趨擴(kuò)大，建筑防火作為建筑防災(zāi)的一個(gè)分支，越來越引起人們的重視，尋求抗火能力強(qiáng)的新型房屋結(jié)構(gòu)日趨重要。 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是介于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的一種新型結(jié)構(gòu)。它利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互制約，彌補(bǔ)兩種材料各自的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn)。 鋼管混凝土構(gòu)件在高溫(火災(zāi))作用下，承載能力隨溫度的升高而下降。為了確定鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能，必須確定高溫(火災(zāi))作用下鋼管混凝土的溫度場(chǎng)，進(jìn)而對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)靜力性能及動(dòng)力性能進(jìn)行研究；鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)也是評(píng)估火災(zāi)后結(jié)構(gòu)損傷程度和修復(fù)加固設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。 本次研究主要內(nèi)容是把傳熱學(xué)理論與計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬相結(jié)合，用以模擬高溫(火災(zāi))作用下鋼管混凝土溫度場(chǎng)的變化。主要解決的問題是建立鋼管混凝土的數(shù)學(xué)模型及物理模型，確定環(huán)境、鋼管混凝土材料熱物性參數(shù)，采用有限差分法及有限元法以Visual Basic語言為開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)值求解。從而對(duì)高溫(火災(zāi))作用下的各種截面(圓形截面、方形截面，矩形截面等)鋼管混凝土處于各種邊界條件(單面受火、雙面受火、三面受火、四面受火等)下的溫度場(chǎng)的確定。 為使數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果具有一定的可靠性，計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，對(duì)鋼管混凝土的物理模型及數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了修正，從而能夠反映標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)條件下鋼管混凝土溫度場(chǎng)的實(shí)際情況，可應(yīng)用于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)耐火極限的確定。 本次研究具有一定的難度和深度，計(jì)算結(jié)果可應(yīng)用于火災(zāi)條件下鋼管混凝土結(jié)構(gòu)性能分析，并可為火災(zāi)后鋼管混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固提供基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型，因而具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：鋼管混凝土 火災(zāi) 數(shù)值模擬 溫度場(chǎng) 高溫
【學(xué)位授予單位】：大慶石油學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TU398.9
【目錄】：

• 第一章 緒論12-14
• §1．1 建筑火災(zāi)12
• 1．1．1 火災(zāi)的發(fā)展過程以及影響因素12
• 1．1．2 火災(zāi)的危害12
• §1．2 鋼管混凝土技術(shù)簡(jiǎn)介12-13
• §1．3 國內(nèi)外有關(guān)研究和評(píng)價(jià)13
• §1．4 本文研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 高溫（火災(zāi)）作用下鋼管混凝土結(jié)構(gòu)傳熱數(shù)值模擬計(jì)算14-31
• §2．1 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)傳熱物理模型14-15
• §2．2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱微分方程及邊界條件15-16
• 2．2．1 矩形截面及方形截面鋼管混凝土導(dǎo)熱微分方程及邊界條件15
• 2．2．2 圓形截面鋼管混凝土導(dǎo)熱微分方程及邊界條件15
• 2．2．3 高溫（火災(zāi)）作用下鋼管混凝土傳熱邊界條件的處理15-16
• §2．3 導(dǎo)熱微分方程的解法16-17
• §2．4 有限元法17-22
• 2．4．1 單元?jiǎng)澐趾蜏囟葓?chǎng)離散17
• 2．4．2 單元變分計(jì)算格式17-18
• 2．4．3 溫度插值函數(shù)18-19
• 2．4．4 單元變分計(jì)算19-21
• 2．4．5 溫度場(chǎng)的總體合成21-22
• §2．5 有限差分法22-31
• 2．5．1 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題差分方法的推導(dǎo)22-24
• 2．5．2 一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程及邊界條件的有限差分方程24-26
• 2．5．3 二維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程及邊界條件的有限差分方程26-29
• 2．5．4 有限差分方程的解法29
• 2．5．5 有限差分方程顯式與隱式方法比較29-31
• 第三章 影響鋼管混凝土傳熱計(jì)算的主要因素31-36
• §3．1 材料熱物性變化對(duì)鋼管混凝土傳熱的影響31-33
• 3．1．1 混凝土31-32
• 3．1．2 鋼材32
• 3．1．3 防火涂料32-33
• §3．2 數(shù)值模擬33-36
• 3．2．1 數(shù)值模擬鋼材和混凝土變熱物性情況34
• 3．2．2 數(shù)值模擬計(jì)算數(shù)據(jù)的圖形處理34
• 3．2．3 處理鋼管混凝土結(jié)構(gòu)外表面綜合換熱因素34-36
• 第四章 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)鋼材與混凝土間接觸熱阻測(cè)試36-41
• §4．1 鋼材與混凝土間接觸熱阻測(cè)試原理36
• §4．2 鋼材與混凝土間接觸熱阻平板測(cè)試法36-38
• §4．3 鋼材與混凝土間接觸熱阻圓管測(cè)試法38-39
• §4．4 測(cè)試結(jié)果及分析39-41
• 第五章 高溫（火災(zāi)）作用下鋼管混凝土溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果分析41-49
• §5．1 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析41-43
• 5．1．1 標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)41-42
• 5．1．2 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果誤差分析42
• 5．1．3 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果可靠性分析42-43
• §5．2 圓形截面鋼管混凝土溫度場(chǎng)分析43-44
• §5．3 方形截面鋼管混凝土溫度場(chǎng)分析44-46
• §5．4 矩形截面鋼管混凝土溫度場(chǎng)分析46-48
• §5．5 混凝土保護(hù)層H型鋼溫度場(chǎng)分析48-49
• 結(jié)論49-50
• 致謝50-51
• 附錄51-65
• 參考文獻(xiàn)65-66

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 林曉康;火災(zāi)后鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的滯回性能研究[D];福州大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張懷章;壓型鋼板—砼組合樓板火災(zāi)行為的數(shù)值模擬研究[D];天津理工大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：602887