论文部分内容阅读
配钢管的SRC核心柱由于其优越的力学性能,在我国高层、超高层建筑中得到越来越广泛的应用,其防火设计亦备受关注。核心柱中钢管与核心混凝土共同工作的前提是两者界面处可靠的粘结。目前国内外对于钢管与混凝土界面粘结问题的研究较少,对火灾作用后的残余粘结性能研究更是未见报道。 本文介绍了根据已有推出试验结果进行有限元模拟的方法,并给出了算例;进行了火灾下SRC核心柱的温度场模拟;并介绍了火灾作用后核心柱推出试验有限元模拟的方法;最后进行了3根SRC核心柱试件常温和高温后的推出试验研究,并根据试验结果对火灾后推出试验模拟的方法进行了验证。 1.考虑了钢管与核心混凝土的相互作用,采用了界面接触分析理论,并选取合理的参数,结合ANSYS软件进行了推出试验过程的数值模拟。模拟结果与文献中的试验结果较为吻合。在此基础上,分析了钢管与核心混凝土界面的粘结传力机理。钢管对核心混凝土的横向约束作用对界面摩擦粘结力有较大的影响。 2.利用ANSYS对核心柱在火灾作用下的温度场进行了数值模拟,并与相关文献试验结果进行了比较,验证了该方法对温度场模拟的准确性。在此基础上,进行了受火时间、截面宽度和钢管外径三个系列对截面温度场影响的分析比较。三个因素对火灾下截面的温度场有较大的影响。 3.进行了2根SRC试件的火灾高温试验和3根构件的推出试验。对SRC柱升温试验的现象和界面粘结破坏的过程进行了分析。火灾后界面粘结性能有较大的退化,应采取相应的加强粘结性能的措施。同时对3根试件的试验结果进行了比较。 4.介绍了利用热-结构耦合分析的方法进行接触分析的主要原理及步骤,以模拟火灾后核心柱推出试验的过程。然后根据本文试验结果,选取了合理的接触参数,利用ANSYS进行了火灾后推出试验的模拟;并与试验结果进行了比较分析,从而验证了本文提出的方法的合理性。