无粘结预应力混凝土板火灾行为的非线性分析  

Thermal-Elastic-Plastic Finite Element Analysis for Fire Behaviors of Unbonded Prestressed Concrete Slabs

作　　者：高立堂[1] 陈礼刚[2] 李晓东[2] 董毓利[2] 

机构地区：[1]大连理工大学,大连116024 [2]青岛理工大学,青岛266033

出　　处：《应用力学学报》2007年第3期490-493,共4页Chinese Journal of Applied Mechanics

基　　金：国家重点基础研究项目(2001CB409603);国家自然科学基金(50178034);国家自然科学基金重大国际合作研究项目(5032012156)

摘　　要：火灾试验研究表明,火灾下无粘结预应力混凝土受弯构件的变形非常大,其中转动也很大,尤其是单面受火的板,是典型的材料非线性、几何非线性问题。如何对其进行精确、高效地求解是值得关注的问题。而基于S-R分解原理的更新拖带坐标有限元法有诸多优点:有利于跟踪变形物体中各点的变形;保证单元的质量守恒;在有限元增量法求解时,还可以避免对坐标的修正;而且将转动作为一个独立的自由度,提高了求解效率。在升温过程中,虽然预应力钢筋的应力处处相等,但其各点的温度不同,导致各点的温度应变、蠕变、塑性应变均不同。预应力筋必然产生滑移。本文采用该方法对火灾下无粘结预应力钢筋混凝土板进行编程分析。通过实际算例验证该算法的可靠性,该方法求解效率高,精度也比较好。The experiment reveals that reinforced flexural concrete members in fire undergo large deformations with large rotations,especially in slabs exposed to fire on one face,which can be considered as a geometrically and constitutively non-linear problem.Update co-moving coordinate finite element based S-R decomposition theorem is chosen to solve the thermal strains,creep strains and plastic strains of tendons due to the varying temperature along the stressed tendons.The finite element program is developed for unbonded prestressed concrete slabs to show the efficiency.

关 键 词：火灾 S-R分解原理 大变形 拖带坐标 热弹塑性 有限元 

分 类 号：TU313[建筑科学—结构工程]