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Abaqus 在防火中的應(yīng)用
建筑物中的火的發(fā)展包括火災(zāi)起始，充分發(fā)展，衰滅三個(gè)階段，是一個(gè)復(fù)雜的燃燒，傳熱，傳質(zhì)，湍流過(guò)程，其中涉及到各種非線性問(wèn)題。Abaqus強(qiáng)大的非線性功能可以很好的模擬火在建筑物中的傳遞，以及整個(gè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形直到其徹底失效。
1、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火分析
在強(qiáng)烈的高溫作用下，鋼結(jié)構(gòu)筒體的承載強(qiáng)度迅速下降，二十分鐘之后就出現(xiàn)徹底破壞。以下是模擬鋼框架梁發(fā)生火災(zāi)，以獲得火災(zāi)設(shè)計(jì)失效時(shí)間以及特定條件下火災(zāi)計(jì)算公式。
2、鋼結(jié)構(gòu)建筑防火分析
以下是八層鋼框架結(jié)構(gòu)在四層出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)的有限元模擬，考慮到火的流動(dòng)形式對(duì)變形的影響。最后計(jì)算了結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生火災(zāi)時(shí)截面變形?？梢钥吹交鸬牧鲃?dòng)方式不同導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的形式也是不同的。
3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件防火分析
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下自我保護(hù)能力明顯的高于鋼結(jié)構(gòu)，但是鋼筋混凝土材料本身的非線性使得問(wèn)題的分析要比單純鋼結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。以下是國(guó)家某自然資金項(xiàng)目，采用Abaqus分析梁柱節(jié)點(diǎn)在火災(zāi)下的變形和應(yīng)力，以及破壞部位，進(jìn)而探討采取何種方法延緩破壞的發(fā)生。
4、鋼筋混凝土建筑整體防火分析
世界著名結(jié)構(gòu)公司Arup使用Abaqus軟件進(jìn)行火災(zāi)分析，以探討在火災(zāi)情況下結(jié)構(gòu)失效機(jī)理，發(fā)生部位，以及如何避免發(fā)生火災(zāi)后高層建筑結(jié)構(gòu)可能失效的發(fā)生，從而幫助公司穩(wěn)固在建筑結(jié)構(gòu)行業(yè)的領(lǐng)先地位。
當(dāng)三層受火時(shí)，構(gòu)件在短時(shí)間內(nèi)被加熱到800℃，周邊的柱以及拱頂達(dá)到400℃左右，受火一小時(shí)之后可以在最終破壞形式圖中看到塑性鉸的出現(xiàn)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的最終破壞。
Abaqus 是功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問(wèn)題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問(wèn)題。Abaqus軟件包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫(kù)。并擁有各種類型的材料模型庫(kù)，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， Abaqus軟件除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問(wèn)題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問(wèn)題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
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