RC框架结构在极端火灾作用下的连续倒塌过程研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 研究目的意义和背景 | 第10-12页 |
| 1.1.1 论文研究背景 | 第10-11页 |
| 1.1.2 论文研究的目的 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第12-15页 |
| 1.2.1 连续倒塌实验研究 | 第12-13页 |
| 1.2.2 连续倒塌理论研究 | 第13页 |
| 1.2.3 连续倒塌数值分析方法研究 | 第13-15页 |
| 1.3 研究现状总结 | 第15页 |
| 1.4 本文研究的主要内容和技术路线 | 第15-17页 |
| 第2章 钢筋混凝土框架结构抗连续性倒塌常用方法 | 第17-24页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 极端火灾下结构连续倒塌的定义 | 第17-18页 |
| 2.3 国内外规范关于结构抗连续倒塌的设计方法 | 第18-19页 |
| 2.3.1 英国设计规范 | 第18页 |
| 2.3.2 欧洲Eurocodel规范 | 第18-19页 |
| 2.3.3 美国GSA设计规范 | 第19页 |
| 2.3.4 美国DOD设计规范 | 第19页 |
| 2.3.5 中国抗倒塌设计规范 | 第19页 |
| 2.4 结构抗连续性倒塌常用设计方法 | 第19-21页 |
| 2.4.1 概念设计法 | 第20页 |
| 2.4.2 拉结强度设计法 | 第20-21页 |
| 2.4.3 拆除构件设计法 | 第21页 |
| 2.4.4 关键构件设计法 | 第21页 |
| 2.5 结构抗连续性倒塌常用分析方法 | 第21-22页 |
| 2.5.1 修正有限元方法 | 第21页 |
| 2.5.2 离散元法 | 第21-22页 |
| 2.5.3 二次开发法 | 第22页 |
| 2.5.4 显示动力有限元法 | 第22页 |
| 2.6 连续倒塌的判别准则 | 第22-23页 |
| 2.7 本文选用的分析方法 | 第23页 |
| 2.8 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 高温下钢筋和混凝土的热工性能和力学性能 | 第24-34页 |
| 3.1 引言 | 第24页 |
| 3.2 混凝土的热工性能参数 | 第24-26页 |
| 3.2.1 混凝土的导热系数λ_C | 第24-25页 |
| 3.2.2 混凝土的比热容C_c | 第25页 |
| 3.2.3 混凝土的热膨胀系数α | 第25-26页 |
| 3.3 钢筋的热工性能参数 | 第26-27页 |
| 3.3.1 钢筋的导热系数 | 第26页 |
| 3.3.2 钢筋的比热容 | 第26-27页 |
| 3.3.3 钢筋的热膨胀系数 | 第27页 |
| 3.4 混凝土在高温下的力学性能 | 第27-30页 |
| 3.4.1 高温下混凝土的弹性模量 | 第27-28页 |
| 3.4.2 高温下混凝土的抗压强度 | 第28页 |
| 3.4.3 高温下混凝土的抗拉强度 | 第28页 |
| 3.4.4 高温下混凝土的应力-应变关系 | 第28-29页 |
| 3.4.5 高温下混凝土的泊松比 | 第29-30页 |
| 3.5 高温作用下钢筋的力学性能 | 第30-32页 |
| 3.5.1 高温作用下钢筋的弹性模量 | 第30页 |
| 3.5.2 高温作用下钢筋的屈服强度 | 第30-31页 |
| 3.5.3 高温下钢筋的应力应变曲线 | 第31-32页 |
| 3.6 本文材料参数的选取 | 第32-33页 |
| 3.7 本章小结 | 第33-34页 |
| 第4章 火灾下钢筋混凝土构件非线性有限元分析 | 第34-59页 |
| 4.1 引言 | 第34页 |
| 4.2 温度场分析的理论基础 | 第34-37页 |
| 4.2.1 火灾的温度曲线 | 第34-35页 |
| 4.2.2 热分析的基本原理 | 第35页 |
| 4.2.3 热传导方程 | 第35-36页 |
| 4.2.4 定解条件和求解方法 | 第36页 |
| 4.2.5 火源的等效替代 | 第36-37页 |
| 4.3 结构倒塌的判定准则 | 第37页 |
| 4.4 钢筋混凝土结构抗火有限元模型 | 第37-38页 |
| 4.4.1 有限元采用的基本假定 | 第37-38页 |
| 4.4.2 模型选取的单元类型 | 第38页 |
| 4.4.3 网格划分 | 第38页 |
| 4.5 有限元模型验证 | 第38-40页 |
| 4.5.1 模型概况 | 第38-39页 |
| 4.5.2 有限元模型分析 | 第39-40页 |
| 4.6 保护层厚度对结构高温力学性能影响分析 | 第40-47页 |
| 4.6.1 模型概况 | 第40-42页 |
| 4.6.2 受火构件的应力变化过程 | 第42-43页 |
| 4.6.3 变形分析 | 第43-44页 |
| 4.6.4 内力分析 | 第44-46页 |
| 4.6.5 倒塌时间分析 | 第46页 |
| 4.6.6 小结 | 第46-47页 |
| 4.7 受火位置对结构高温力学性能影响分析 | 第47-50页 |
| 4.7.1 模型概况 | 第47页 |
| 4.7.2 变形分析 | 第47-48页 |
| 4.7.3 内力分析 | 第48-50页 |
| 4.7.4 倒塌时间分析 | 第50页 |
| 4.7.5 小结 | 第50页 |
| 4.8 柱截面类型对结构高温力学性能影响分析 | 第50-52页 |
| 4.8.1 模型概况 | 第50页 |
| 4.8.2 变形分析 | 第50-51页 |
| 4.8.3 内力分析 | 第51-52页 |
| 4.8.4 倒塌时间分析 | 第52页 |
| 4.9 配筋率对结构高温力学性能影响分析 | 第52-55页 |
| 4.9.1 模型概况 | 第52-53页 |
| 4.9.2 变形分析 | 第53-54页 |
| 4.9.3 内力分析 | 第54-55页 |
| 4.9.4 小结 | 第55页 |
| 4.10 梁柱线刚度比对结构高温力学性能影响分析 | 第55-57页 |
| 4.10.1 变形分析 | 第55-56页 |
| 4.10.2 内力分析 | 第56-57页 |
| 4.10.3 小结 | 第57页 |
| 4.11 本章总结 | 第57-59页 |
| 第5章 火灾下RC框架结构连续性倒塌数值模拟 | 第59-76页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 典型RC框架结构设计信息及数值分析方法 | 第59-61页 |
| 5.2.1 工程概况 | 第59-60页 |
| 5.2.2 荷载组合 | 第60页 |
| 5.2.3 数值分析方法 | 第60-61页 |
| 5.3 工况一: 角部房间受火 | 第61-66页 |
| 5.3.1 受火柱轴力分析 | 第62页 |
| 5.3.2 RC框架结构抗连续倒塌机制分析 | 第62-63页 |
| 5.3.3 非受火梁内力分析 | 第63-66页 |
| 5.4 工况二: 长边中部房间受火 | 第66-70页 |
| 5.4.1 受火柱轴力分析 | 第66-67页 |
| 5.4.2 RC框架结构抗连续倒塌机制分析 | 第67-68页 |
| 5.4.3 非受火梁内力分析 | 第68-70页 |
| 5.5 工况三: 内部房间受火 | 第70-74页 |
| 5.5.1 受火柱轴力分析 | 第71页 |
| 5.5.2 框架结构抗连续倒塌机制分析 | 第71-72页 |
| 5.5.3 非受火梁内力分析 | 第72-74页 |
| 5.6 三种工况对比分析 | 第74页 |
| 5.6.1 倒塌模式分析 | 第74页 |
| 5.6.2 倒塌时间分析 | 第74页 |
| 5.6.3 破坏程度分析 | 第74页 |
| 5.7 火灾下RC框架结构抗连续倒塌措施的建议 | 第74-75页 |
| 5.8 本章小结 | 第75-76页 |
| 第6章 结论与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 结论 | 第76页 |
| 6.2 展望 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第82页 |
