钢管混凝土柱—钢梁平面框架抗火性能数值模拟的任务书.docx

钢管混凝土柱—钢梁平面框架抗火性能数值模拟的任务书
任务书
一、研究背景
钢结构和混凝土结构分别具有优异的力学性能，两者结合成为钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构，能够发挥出各自的有点，并且在抗震、抗风等方面具有很好的性能。但是，在火灾等的高温环境下，钢结构的强度和刚度会发生很大的变化，而混凝土结构因受到高温分解作用，强度也会下降。因此，对混凝土-钢结构的抗火性能进行研究是非常重要的。
二、研究目的
本研究旨在通过数值模拟的方法，对钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构在高温环境下的抗火性能进行评估，为实际工程提供技术依据。
三、研究内容
1.通过有限元软件建立钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构的三维模型，并进行结构的分析、设计，以保证结构在正常使用情况下安全可靠。
2.设置不同火灾温度、持续时间和荷载条件，对钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构在高温环境下的受力、变形情况进行模拟分析。
3.评估钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构在高温环境下的承载能力、刚度损失和变形率的变化，并与设计要求进行比较分析。
4.分析研究结果，总结得出结论，并提出针对钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构抗火性能的技术要求和设计建议。
四、研究方法和技术路线
1.分析钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构的受力形式和设计要求，确定受力模型。
2.采用有限元分析软件，建立钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构的三维模型。
3.设置不同火灾温度、持续时间和荷载条件，进行模拟分析，并记录变形数据和应力分布情况。
4.评估分析结果，比较结构的变形率、刚度损失和承载能力与设计要求之间的差异。
5.总结分析结果，提出设计建议和技术要求。
五、预期成果
本研究通过数值模拟的方式，对钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构在高温环境下的抗力性能进行评估，得出以下预期成果：
1.针对不同温度、持续时间和荷载条件下，钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构的承载能力、刚度损失和变形率的变化规律。
2.提出针对钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构抗火性能的技术要求和设计建议。
3.为钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构在高温环境下的实际工程提供技术支持和参考。
六、研究进度安排
1.确定研究内容、编写并提交论文选题申请书。
2.文献综述和理论分析，预计耗时3个月。
3.有限元分析和数值模拟，预计耗时4个月。
4.分析总结和结果展示，预计耗时2个月。
5.撰写论文和论文修改，预计耗时2个月。
七、研究经费和领取形式
1.研究经费：本研究自行筹措经费，暂定10万元左右。
2.领取形式：经费支出由研究团队成员先垫付，之后向所在单位申请报销。研究成果以论文或专利的形式发表或申请。
八、参考文献
[1]牛玉瑶，高安民，刘亚奇.钢管混凝土柱-钢梁平面框架结构的承载力分析[J].给水排水通讯，2018，38（16）：45-47+51.
[2]陈建科.钢管混凝土柱-钢梁混合框架抗震性能研究[D].福州：福州大学，2019.