木梁温度场及受火后力学性能数值模拟

消防科学与技术 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (1): 38-42.

木梁温度场及受火后力学性能数值模拟

蔡炎，刘永军，李思雨

沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁沈阳110168

收稿日期:2019-09-11 出版日期:2020-01-15 发布日期:2020-09-17
作者简介:蔡炎(1995-)，女，黑龙江牡丹江人，沈阳建筑大学土木工程学院硕士研究生，主要从事村镇建筑火灾方面的研究，辽宁省沈阳市浑南区五三街道沈阳建筑大学，110168。
基金资助:
国家重点研发资助计划项目“村镇建筑灾变机理与适宜性防灾设计理论”（2018YFD1100403）

Numerical simulation of temperature field and mechanical properties after fire of timber beams

CAI Yan, LIU Yong-jun, LI Si-yu

School of Civil Engineering, Shenyang Jianzhu University, Liaoning Shenyang 110168, China)

Received:2019-09-11 Online:2020-01-15 Published:2020-09-17

摘要/Abstract

摘要： 运用有限元软件ABAQUS 建立四面受火下木梁温度场模型和热-力耦合模型，对截面的温度分布、炭化速率、受火后剩余承载力进行分析并与试验对比。结果表明，木梁的温度场模型能较好地模拟出拐角处呈圆弧状的现象;四面受火下水平方向平均炭化速率为0.87 mm/min，竖直方向平均炭化速率为0.86 mm/min 且含水率对炭化深度影响不大;木梁的受火时间对受火后剩余承载力影响较大。

关键词: 木梁, 温度场, 剩余承载力, 有限元分析

Abstract: The finite element software ABAQUS was used to establish the temperature field model and the thermo- mechanical coupling model of the four- sided fired timber beams. The temperature distribution, carbonization rate and residual bearing capacity of the fire were analyzed and compared with the test. The results showed that the temperature field model of the timber beam simulates the arc at the corner; the average carbonization rate in the horizontal direction is 0.87 mm/min under four sides, and the average carbonization rate in the vertical direction is 0.86 mm/min; the water content has little effect on the carbonization depth; the fire time of the wooden beam has a great influence on the residual bearing capacity after the fire.

Key words: timber beams;temperature field, residual bearing capacity, finite element analysis

蔡炎, 刘永军, 李思雨. 木梁温度场及受火后力学性能数值模拟[J]. 消防科学与技术, 2020, 39(1): 38-42.

CAI Yan, LIU Yong-jun, LI Si-yu. Numerical simulation of temperature field and mechanical properties after fire of timber beams[J]. Fire Science and Technology, 2020, 39(1): 38-42.

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