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混凝土梁桥火灾温度场计算系统及火灾可靠性分析

作　者: 加红艳
导　师: 贺拴海
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 钢筋混凝土计算系统有限元分析分层法可靠性可靠度指标
分类号: U441.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

20世纪90年代后，我国城市化趋势加速，公路建设事业取得了很大的成绩。伴随而来的是各类建筑和桥梁火灾事故，给社会造成的巨大的经济损失。桥梁火灾对桥梁自身的结构安全可能会带来严重威胁，甚至可能会带来导致桥梁垮塌的风险。因此有必要对桥梁结构的抗火性能进行系统的分析和研究，对火灾后受损的钢筋混凝土桥梁结构的安全性、适用性、耐久性进行评估同样有很大的研究价值。本文基于西部课题“火灾下桥梁结构灾变机理及安全性评价与加固技术研究”，系统研究了混凝土和钢筋的热传导系数、比热容、质量密度及热膨胀系数等各种热工参数；分析了国内外有关混凝土和钢筋高温后的强度、弹模等力学性能的退化规律，并采用易语言程序研发了“混凝土、钢筋热工参数计算系统v1.0”、“高温后混凝土力学性能指标计算系统v1.0”和“高温后钢筋力学性能指标计算系统v1.0”，系统的界面化操作可计算不同受火温度混凝土和钢筋及预应力钢筋的热力学参数，简单易用，可供研究人员使用。以标准升温曲线为火灾升温模式，使用易语言程序研发“截面高温温度场计算系统v1.0”软件调用ANSYS程序，采用瞬态热传导方法对三面不含翼缘板受火的箱型截面梁和T型截面梁火灾温度场进行了非线性分析，获得了T梁和箱梁火灾温度场的分布状态，揭示了T梁和箱梁火灾温度场的分布规律。引入火灾后截面混凝土强度的折减方法—分层法，对火灾后混凝土抗压强度进行折减分析；还考虑了火灾高温引起的钢筋和混凝土之间粘结力的损失折减系数，在结构可靠度抗力计算的基础上，综合考虑混凝土强度折减系数c和钢筋与混凝土之间粘结力的损失折减系数k y得到了计算钢筋混凝土梁结构火灾后的可靠度修正公式。并根据修正公式通过算例对火灾前结构的抗力和火灾后结构可靠度进行计算分析，对比了钢筋混凝土桥梁火灾前后结构可靠度指标，计算简单实用。

混凝土梁桥火灾温度场计算系统及火灾可靠性分析

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