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T形截面型钢混凝土异形柱耐火极限研究摘要：本文以T形截面型钢混凝土异形柱为研究对象，研究其在耐火极限下的力学性能及受火后极限承载能力，引入基于时间温度等效法的热力耦合分析方法，建立了三维有限元模型对其受火后的响应进行数值模拟，得出了与之对应的时间-温度曲线，并对得到的结果进行了不同参数分析，探讨了钢筋裸露情况、下部受压区域混凝土等级等因素对混凝土异型柱耐火极限性能的影响。关键词：T形截面型钢混凝土异形柱，耐火极限，数值模拟，热力耦合分析，参数分析。1.引言异形柱作为近年来建筑领域中的新型结构体系，以其形式灵活、重量轻、抗震性能好等特点，逐渐受到了广泛的青睐。异形柱的实际应用中，极易受到火灾的影响，因此其耐火极限研究成为了一个重要的课题。本文以T形截面型钢混凝土异形柱为研究对象，建立三维有限元模型对其在耐火极限下的力学性能展开分析，并通过数值模拟探究混凝土异型柱在不同参数下的受火表现。2.热力耦合分析方法介绍2.1基于时间温度等效法的热力耦合分析方法时间温度等效法是建立耐火性分析模型的一种有效方法。在模型中，首先将温度-时间曲线T(t)映射为等效温度-等效时间曲线θ(τ)，然后利用计算机模拟方法，将等效曲线引入模型，计算出构件在相应的等效温度-等效时间作用下的性能指标。2.2ABAQUS软件ABAQUS软件是一种常用的有限元分析软件，在结构分析和优化、耐火性分析等方面都有广泛的应用。在本文的研究中，我们借助ABAQUS软件，建立三维有限元模型，进行数值模拟分析。3.数值模拟3.1有限元模型建立本文采用ABAQUS软件，建立了T形异形柱的三维有限元模型，其主要几何尺寸如下：柱截面尺寸：b1=250mm，b2=200mm，h1=1000mm，h2=500mm，b3=20mm；直腹板尺寸：b4=300mm，h3=8mm；钢管尺寸：d=102mm，t=4.5mm。本文采用300℃，430℃，600℃，800℃的温度作为受火温度，持续时间为120分钟。在分析过程中，我们考虑了以下因素：钢筋裸露情况、下部受压区域混凝土等级等。3.2计算结果及分析通过建立的有限元模型，在不同的受火温度作用下，我们得到了对应的力学响应和变形情况。同时，通过对模型的不同参数进行分析，我们还可以发现一些有趣的规律。在钢筋裸露和下部混凝土等级较低的情况下，柱的承载能力会明显下降。同时，在受火温度相同的情况下，下部混凝土等级对柱的承载能力也会有影响，等级越高，承载能力越大。4.结论本文以T形截面型钢混凝土异形柱为研究对象，利用热力耦合分析方法和ABAQUS数值模拟技术，建立了三维有限元模型，对其在耐火极限下的力学性能进行分析。通过数值模拟分析得到的结果表明，在钢筋裸露和下部混凝土等级较低的情况下，柱的承载能力会明显下降。同时，在受火温度相同的情况下，下部混凝土等级对柱的承载能力也会有影响，等级越高，承载能力越大。这些结论对于此类异形柱的设计和实际施工具有指导意义。参考文献：[1]王某.基于有限元分析的钢-混凝土异形柱受火性能研究[D].滨州

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