火灾下钢筋混凝土柱温度场分析.pdfVIP

第23卷 第4期 金 陵 科 技 学 院 学 报 VOI．23．NO．4 2007年 12月 JOURNAL OF J INLING INSTITUTE OF TECHNOLOGY Dec．．2007 火灾下钢筋混凝土柱温度场分析 徐海生 ，宣卫红 ，石开荣 (1．金陵科技学院建筑工程学院，江苏 南京 210001；2．东南大学土木工程学院，江苏 南京 210096) 摘 要：采用有限元与差分结合的方法，编制了钢筋混凝土柱截面温度场计算分析的程序，进行了程序验证。并 应用该分析程序对四面受火的混凝土矩形柱在不同时刻截面温度场进行了详细的计算与分析，由此得到钢筋混 凝土柱在各种情况下的截面温度场分布及其变化的特点与规律，对进行混凝土结构抗火设计及对遭受火灾的结 构进行损伤评估等工作提供了帮助。 关键词：火灾；钢筋混凝土柱；温度场；有限元 中图分类号：TU 375．3 文献标识码：A 文章编号：1672—755X(2007)04—0012—05 Analysis of Temperature Field in Reinforced Concrete Column against Fire XU Hai—sheng ，XUAN W ei—hong ，SHI Kai—rong。 (1．Jinling Institute of Technology，Nanjing 210001，China；2．Southeast University，NaNing 210096，China) Abstract：By combining finite and difference methods，the temperature field program is compiled． Temperature field in rectangular cross section of reinforced concrete column subjected to 4-side fire is calculated and analyzed through the program．Accordingly，we could obtain the transient tempera— ture field in reinforced concrete column against fire in any time． Key words：fire；reinforced concrete column；temperature field；finite element 随着高层建筑的增多和城市人口的密集化，对 钢筋混凝土构件在火灾高温作用下的导热属 结构的抗火研究进入了新阶段，尤以对钢结构的防 不稳定导热，构件内温度场为瞬态温度场。温度场 火研究得较多，主要集中于对钢结构的防火设计、 的分析方法，根据傅立叶定律，在给出室内火灾气 钢结构的耐火性能研究、钢结构防火涂料及防火保 体温度——时间关系曲线的基础上，通过求解热传 护层的研究，但对混凝土结构的抗火研究相对较 导微分方程【l0 J，直接计算构件内的温度历程 3 J。 少，在很多方面仍然处于起步和简单发展阶段，无 具体可以采用差分解法、有限元解法、有限单元和 论是在理论分析还是试验研究方面都需要进一步 差分的混合解法来进行求解。有限单元法的总体 深入和拓宽。 合成式参见文献[1]。瞬态温度场有限单元——差 分析与计算建筑火灾环境中构件内部温度场 分的混合解法是在空间域内用有限元网格剖分，而 的分布及变化是研究钢筋混凝土构件及结构在建 在时间域内则用差分网格划分，实质上是有限单元 筑火灾作用下的性能与行为的基础及重要内容。 和差分的混合解法。时间域的差分有许多种格式， 熟悉、掌握构件内部的温度场分布及变化，才能进