采用有限元一 差分 相结合 的方法编制 了钢筋混凝土梁构件截面内部瞬态温 度场 计算分析的程序 ，验证表 明与 精确解 符合程度较好 。并应用该分析程序进行 了三面受火 的混 凝土矩形 梁构 件在不 同时 刻截面 内部 温度场 的计 算与分析 ，对计 算 结果也进行了对比验证，精确度较高，由此得到混凝土梁构件在各种情况下的截面温度场及其分布的特点与规律 ，为进一步 研究钢筋混凝 土梁构件的抗火性 能提供了基础 。 关键词 ：温度场 ；高温 ；钢筋混凝土梁 ；有 限元 中图分类号：TU375．1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008—1933(2010)06—073—05 Calculation and analysisoftemperaturefield in reinforced concretebeam againstfire XU Haisheng ．W ANG Xiuxin (1．DepartmentofBuildingEngineering，JinlingInstituteofTechnology，Nanjing 210001，China； 2．CoHegeofCi、rilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing 210096，China) Abstract：Bycombiningfiniteand diferencemethods，thetransienttemperaturefield program iscompiled and itwasvalidated by the precisedata．Temperaturefieldinrectangularcrosssectionofreinforcedconcretebeamsubjectedto3or4-sidefireiscalculatedand an alyzedthroughtheprogram and the resultis high accurateby contrasting otherresearch data．On basisofit，we could obtain the transienttemperaturefield in reinforced concretebeam againstfire in any timeand could make afurtherstudyon theperforman ceof reinforcedconcretebeam inhightemperature． Key words：tempe raturefield；high temperature；reinforcedconcretebe am ；finiteelement 0 引 言 分析与计算建筑火灾环境 中构件内部温度场的 分布及变化，是研究钢筋混凝土构件及结构在建筑 火灾作用下的性能与行为的基础以及重要 内容。 火灾中建筑结构或构件的火灾反应从起火时就 已开始 ，可燃 物经 着火 燃 烧 ，释 放 出 大量 的热 ，通 过 热对流、辐射作用于结构表面，使其表面温度迅速升 高，再 由热传导向结构 内部传导 ，热作用延伸至构件 内部 ，在结构 或构件 内部形 成一非 均匀 的温度 场 ，从 而引起构件的温度反应 ：建筑结构材料 (混凝 土、钢 筋 、钢材等)出现(不均匀)升温 ，发生一系列物理甚 至化学反应，从而导致其力学性能的改变，继而引起 建筑构件的(截面)强度和刚度发生变化 ，在原 有荷 收稿 日期 ：2008-09—10 作者简介 ：徐海生(1972一)，男 ，江苏南 通人 ，硕 士 ，副教授 ，主要从 事混凝土结构研究。 E —m ail：xhsmarine@ 163．eom 载 的情况下 ，结构反应加剧，抵抗破坏及变形等能力 明显下降，超静定 结构还会 出现 内力重分 布现象。 熟悉、掌握构件内部 的温度场分布及变化 ，才能进一 步研究与分析火灾作用下钢筋混凝土构件的结构反 应 ，如承载力、挠度的变化。 钢筋混凝土梁在火灾高温作用下的导热属不稳 定导热 ，构件内温度场为瞬态温度场。 1 构件的热传导微分方程 [1-2] 根据傅立叶定律 ，固体的导热微分方程为 pc警=A( + + ) (1) 式 中 A——材料的导热系数 ，单位为 W／m·℃ ； 物体的瞬态温度场 (具有场 的性质)， 单位为oC； — — 过程进行的时间，单位为 S； P——材料的密度 ，单位为 kg／m ； c — — 材料的比热容，单位为 J／(kg·℃)； qv——材料的内热源强度 ，单位为 W／m。。

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