火災(zāi)荷載作用鋼筋混凝土樓板溫度場及承載力研究.pdf

1、本文主要研究火災(zāi)荷載作用下鋼筋混凝土樓板溫度場的數(shù)值模擬以及承載力的計算方法。通過對本課題的研究,可以為今后結(jié)構(gòu)火災(zāi)性能化評估提供理論指導(dǎo)。結(jié)構(gòu)火災(zāi)性能化評估是預(yù)防火災(zāi)中結(jié)構(gòu)遭受重大損害,減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的科學(xué)依據(jù)。
　　本文首先梳理了結(jié)構(gòu)的抗火理論,并分析研究了鋼筋、混凝土兩種不同材料在火災(zāi)中性能的變化規(guī)律,從而掌握鋼筋混凝土構(gòu)件在火災(zāi)中的力學(xué)變化規(guī)律。其次運用有限元數(shù)值分析方法對火荷載下樓板溫度場進(jìn)行理論分析,并利用有限

2、元軟件ABAQUS對樓板溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了鋼筋混土樓板在火災(zāi)作用下內(nèi)部溫度場的分布規(guī)律。再次設(shè)定火災(zāi)場景,運用鋼筋混凝土樓板耐火極限的理論計算公式對該工況下樓板的耐火極限進(jìn)行計算,得出理論計算結(jié)果。該結(jié)果同火災(zāi)動力學(xué)軟件FDS數(shù)值模擬的計算結(jié)果了進(jìn)行對比分析,確定了該工況下樓板隔火耐火的實際時間。最后根據(jù)鋼筋和混凝土兩種材料在火災(zāi)中力學(xué)性能的變化規(guī)律,通過理論公式計算及數(shù)值模擬分析樓板的承載力情況,并由此綜合評定樓板的安全性能。

3、本文通過以上方法和內(nèi)容的研究得出當(dāng)建筑室內(nèi)火荷載較大,火災(zāi)場景對結(jié)構(gòu)不利的前提下,100mm鋼筋混凝土樓板的耐火極限將無法滿足設(shè)計要求的結(jié)論。根據(jù)計算結(jié)果,該工況下樓板將在35分鐘左右的時間內(nèi)被燒透,而失去防火隔火的使用功能。但在這種情況下,該樓板作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件,滿足結(jié)構(gòu)承載力要求。
　　論文建議今后在此類建筑設(shè)計中宜適當(dāng)?shù)募哟髽前宓暮穸?或者在樓板受火一側(cè)結(jié)構(gòu)層表面涂刷一層防火油漆,以及在建筑室內(nèi)增設(shè)水噴淋等一些消防設(shè)施,以提高樓