火災下預應力混凝土箱梁承載能力研究.pdf

1、近年來，隨著交通量逐漸增大，運輸易燃易爆物品的車輛越來越多，如果發(fā)生交通事故極易引發(fā)火災。橋梁是交通網(wǎng)絡的重要組成部分，在遭受火災時，不僅會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，更會導致交通癱瘓，救援困難。預應力鋼筋混凝土簡支箱梁橋是經(jīng)常采用的結構形式，在火災高溫下，混凝土和鋼材的材料、力學性能隨溫度升高逐漸退化，進而導致橋梁的承載能力發(fā)生變化。
　　本文以國家自然科學基金—火災下混凝土橋梁有效預應力衰變機理與承載能力分析方法研究(513080

2、56)為依托，采用大型空間有限元軟件ANSYS建立模型，分析了火災下預應力混凝土箱梁橋的溫度場和承載能力，揭示了承載能力隨延火時間的變化規(guī)律。主要工作有：
　?。?）通過分析比較國內(nèi)外的研究成果，選取了預應力混凝土材料的熱傳導系數(shù)、比熱容、熱膨脹系數(shù)等熱工參數(shù)和彈性模量、強度、本構關系等力學性能；使用大型空間有限元軟件ANSYS建立了預應力混凝土箱梁的有限元模型，設置了不同的火災工況，分析了火災高溫下箱梁截面的溫度分布規(guī)律；

3、>　　（2）基于強度損失的虛擬層截面等效原理，計算了混凝土的累計燒損深度，根據(jù)預應力鋼筋、普通鋼筋的強度與溫度的關系，計算了預應力鋼筋和普通鋼筋燒損后的強度；分別計算了L/8、L/4、L/2截面的正截面抗彎承載力，揭示了箱梁關鍵截面正截面抗彎承載力隨延火時間的變化規(guī)律；通過定義不同的破壞準則，獲取了火災下橋梁結構的破壞時間；
　?。?）采用熱力耦合的方法，將溫度場的計算結果作為荷載施加到結構場中。研究了預應力混凝土箱梁跨中截面的荷