火灾作用下钢筋混凝土框架结构的损伤机制

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标签：火灾下结构损伤机制构件截面温度场火灾最不利位置 ABAQUS模拟火灾升温曲线

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火灾作用下钢筋混凝土框架结构的损伤机制

摘　要 : 基于 ABAQUS 软件平台 , 开发了适用于钢筋混凝土框架结构火灾反应分析的梁单元用户材料模型及子程序 , 从而可以较为准确地模拟火灾下钢筋混凝土构件的截面温度场 . 基于塑性增量理论 , 对在恒定加载与标准升温耦合作用下的钢筋混凝土框架结构模型进行了非线性全过程分析 . 通过不同受火工况下的非线性全过程分析 , 揭示了钢筋混凝土框架结构在火灾高温和荷载共同作用下塑性铰的分布规律和结构损伤机制 , 分析了发生火灾的房间位置对框架结构破坏机制的影响 , 进而对发生火灾的最不利位置进行了探讨 . 分析结果表明 , 钢筋混凝土框架结构构件内力随受火温度升高不断重新分布 , 构件受热膨胀引起的约束内力与荷载内力叠加将导致其出现塑性铰 ; 受火房间的位置对钢筋混凝土框架结构塑性铰的分布和破坏机制有明显影响 , 因此 , 结构抗火设计时应考虑受火房间的不利位置 .

关键词 : 钢筋混凝土框架结构 ; 火灾 ; 损伤机制

1 　分析模型

2 　分析方法的基本要点

3 　不同受火工况下框架结构模型的损伤机制

4 　结　论

分析模型

取分析模型为三层三跨钢筋混凝土平面框架 , 框架节点和梁跨中截面编号如图 1 所示 . 模型跨度为

6 m, 层高为 4 m, 梁截面为 250 mm × 500 mm, 柱截面为 500 mm × 500 mm. 为简化计 , 没有考虑楼板的影响 . 主筋采用 HRB335 级钢筋 , 混凝土等级为 C30, 柱主筋保护层厚度为 30mm, 梁主筋保护层厚度为25 mm, 材料其他参数均按照现行混凝土规范取标准值 . 荷载考虑工程实际取值 , 恒载为 : 24 kN /m, 活载为12kN /m, 用 PKPM 软件进行配筋设计 . 升温前先对模型施加使用荷载 ( 恒载 + 活载 ) 36 kN /m, 升温曲线为ISO834 标准升温曲线。