钢管混凝土温度场及温度应力数值分析研究的开题报告.docx

钢管混凝土温度场及温度应力数值分析研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着建筑工程结构的大型化、高层化和长期使用，温度对结构的影响越来越受到重视。钢管混凝土（SRC）结构具有刚性好、抗震性能优良等优点，在大型建筑工程中得到广泛应用。然而，SRC结构对温度的敏感性较高，温度场的分析和温度应力的计算对SRC结构的设计和施工具有重要意义。
本课题将采用有限元方法，对SRC结构在不同温度环境下的温度场和应力场进行数值分析，探究SRC结构在温度变化下的力学行为，评价其抗温度变化的能力，为实际工程提供参考。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本课题主要分为以下两个部分：
（1）SRC结构在不同温度条件下的温度场分析。通过有限元方法对SRC结构在不同温度条件下的温度场进行数值模拟与分析，探究SRC结构在温度变化下的内部温度分布规律。
（2）SRC结构温度应力数值计算。在对SRC结构内部温度场进行分析的基础上，采用有限元方法进行SRC结构温度应力数值计算，评价SRC结构在温度变化下的受力性能。
2.研究方法
（1）建立SRC结构的有限元模型。采用ANSYS等有限元软件建立SRC结构的三维有限元模型，进行结构分析和温度场数值模拟。
（2）分析SRC结构的温度场。将SRC结构放置于不同温度环境下，进行有限元数值模拟，获取SRC结构的温度场分布规律。
（3）计算SRC结构的温度应力。根据SRC结构的温度场，进行温度应力的数值计算，并对模拟结果进行分析。
三、预期成果
通过本课题的研究，期望得到以下预期成果：
（1）分析SRC结构在不同温度环境下的温度场分布规律。
（2）评价SRC结构在温度变化下的受力性能，为实际工程提供参考。
（3）完成相应的实验以验证模拟结果，或得到更准确的模拟结果。
四、工作计划和进度安排
（1）文献调研：2022年9月-2022年11月
（2）有限元模型建立和温度场分析：2022年11月-2023年1月
（3）温度应力数值计算和分析：2023年1月-2023年3月
（4）实验验证（若有）：2023年3月-2023年6月
（5）论文撰写：2023年6月-2023年8月
五、参考文献
[1]成栋.钢管混凝土框架结构温度分析[J].建筑工程设计,2019(7):82-85.
[2]李政,刘勇.SRC逆偏载荷作用下的温度裂缝研究[J].压电与声光,2018(12):52-55.
[3]彭孟庆,王伟杰,黄威奇.地面钢结构在火灾下的温度场分析[J].建筑结构,2017,47(9):65-68.
[4]KeerthanC,KumaraTK.Nonlinearfiniteelementsimulationofsteelreinforcedconcretecolumnssubjectedtoelevatedtemperatures[J].AdvancesinStructuralEngineering,2018,21(14):2231-2245.
[5]丁华.SRC结构在火灾下的力学性能研究[D].吉林大学,2021.