基于ABAQUS的预应力型钢混凝土结构实验温度场分析

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1、基于ABAQUS的预应力型钢混凝土结构实验温度场分析摘要：在火灾和荷载共同作用的基础上，对预应力型钢混凝土简支梁进行耐火性能试验研究，分析了构件内部温度场分布规律。通过试验研究，揭示了高温作用下预应力型钢混凝土简支梁力学性能劣化机理。并利用ABAQUS大型非线性有限兀分析软件，基于试验得到的升温曲线，对预应力型钢混凝土梁进行了传热分析，得到了构件内部不同时刻温度分布情况，并将测点处的温度时间关系曲线与试验实测值进行了比较。关键词：预应力型钢混凝土，温度场，试验研究，非线性分析Abstract:Onthebasisoffireandloadfunction,wehaveresea

2、rchedprestressedsteelreinforcedconcreteandsupportedrefractoryperformancetest.Thispaperanalyzestheinternaltemperaturefielddistributioncomponent.Accordingtothetestresults,andrevealstheeffectofprestressedsteelunderhightemperaturesimply-supportedreinforcedconcretemechanicsperformancedegradationm

3、echanism.ByusingABAQUSlargenonlinearfiniteelementanalysissoftware,basedonthetesttogetheatingcurvesofprestressedsteelreinforcedconcretebeamsareheattransferanalysis,gettheinternalcomponentsatdifferenttemperaturedistribution,andwillpointthetemperatureoftheplacetimerelationshipcurveandtheexperim

4、entalvaluesarecompared.KeyWords:prestressedsteelreinforcedconcrete,thetemperaturefield,theexperimentalresearch,nonlinearanalysis1引言近年来，随着我国经济的迅速发展，对建筑功能的要求越来越高，建筑设计止朝着体型复杂、功能多样的综合性方向发展，和应的结构形式也变得复杂多样，大跨度、重载结构不断涌现，对结构体系提出了新的更高的耍求。因此，组合结构的应用就越來越广泛，预应力型钢混凝土结构便是其中具有代表性应用形式。预应力型钢混凝土结构与普通的预应力结构相比，

5、具有刚度大、重量轻、抗裂、抗震性能好等优点；与普通钢结构相比，具右刚度大、耐腐蚀和耐火等特点，因此特别适用于大跨度、重载和梁高受限的结构，由于预应力型钢混凝土结构重点应用在大跨、重载结构和高层建筑的转换结构等重要和关键的结构构件中，保证这些重要构件的安全性以及增强其抵御灾害的能力对提高整个建筑结构的可靠性来说是至关重要的。因此，针对适用于大跨、重载等重耍承载领域的预应力型钢混凝土新型组合结构，开展其火灾行为和耐火性能的研究显得十分必要的[l][2]o2高温下预应力型钢混凝土简支梁试验研究2.1试件的设计利用山东建筑大学的标准火灾试验平炉，在实际荷载和标准升温曲线（ISO834曲

6、线）三而受火的条件下对预应力型钢混凝土简支梁进行试验研究，试验主要观察梁在火灾中的温度场分布规律、变形规律、破坏性态等，分析和掌握预应力型钢混凝土梁在火灾高温及荷载综合作用下的工作性态和破坏规律［3］。同时分析预应力度、保护层厚度、荷载水平等参数对高温下预应力型钢混凝土梁抗火性能的影响。预应力型钢混凝土梁的截面尺寸均为bxh=200mmx350mm,混凝土采用C40商品混凝土，内配热轧H型钢采用为HN200xl00x5.5x8,普通钢筋按照构造要求设置，预应力钢筋采用1860低松弛钢绞线。2.2测量内容根据木次试验的口的，在试验工程屮主要观测的内容有：升温曲线、梁端及跨中挠度随

7、温度的关系曲线、预应力钢绞线的冇效预应力随温度的变化曲线、构件内部温度场等。2.3试验的终止条件当梁达到其耐火极限则终止试验，所谓耐火极限就是在标准升温曲线作用下，构件从受火作用开始到达极限状态所经历的时间，一般以小时（h）计。在标准升温曲线的作用下，当梁（板）构件最大挠度超过L/20（L为梁板计算跨度4m）时，即认为梁（板）达到其耐火极限。因此当梁的挠度达到200mmBj',终止试验［3］。3高温卜•预应力型钢混凝土简支梁温度场分析本文利用ABAQUS非线性有限元分析软件对预应力型钢混凝土