：研究受火钢筋混凝土构件内部温度场随时间的变化对于分析高温下建筑结构强度、形变的变化规律以及建筑结构的 抗火性能是至关重要的。基于三维非稳态导热微分方程，用控制容积法建立了火灾环境下钢筋混凝土三维非稳态温度场的 离散格式。计算了火灾环境下一钢筋混凝土楼板的三维非稳态温度场 ，其结果与文献报道的试验数据基本一致。还计算了 一 个由楼板、梁、柱和砖墙构成的钢筋混凝土整体结构在火灾中5h的温度场。计算表明，各受火面在三维方向上的温度分布 不是均匀的，火灾下建筑整体结构的温度场计算是一个三维问题；受火表面温度受到内部钢筋的影响而呈现波浪形分布；楼 板 和柱子 的钢筋耐火极 限应该 同时被考虑 。 关键词 ：火灾；钢筋混凝土；温度场；数值模拟 中图分类号 ：TU375 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008—1933(2010)04—087—04 Numericalsimulation ofthree．dim ensionaltemperaturefieldsin reinforced concretestructureunderfire CHEN Yu，GONG Chuncheng，ZHANG Xiaoying (SchoolofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou 510640，China) Abstract：Calculatingthechangesofthetemperaturefieldinthereinforcedconcretemembersunderfirepreciselyisveryimpo~an tfor the analysis on the chan ge law of the intensity ，deformation and the fire resistance perform ance in high temperature building construction．Baseonthethree—dimensional heatconductiondiferential equation，thediscreteformulationofthree—dimensionalun steady tempe raturefield underfire is estabhshed by the volume—controlmethod．Comparison between thenumericalresults oftheunsteady temperaturefieldforthereinforced concrete slab in fireand thetested data showsthatthey arc basically identica1．Also afive—hour numerical simulationoftemperaturefieldforreal reinforcedconcretemodelwhichismadeupofslab，beams，colum nandbrickwallsis conducted．Theresultshowsthat：(1)，thetemperaturedistributionsofthesurfacesexposedtofireinalldirectionsisnotuniform and theintegralstructuretemperaturefield calculation ofbuildingunderfire is aproblem thatshould beconsidered in threedimensional method．(2)，thewave—liketemperaturedistributionisshowedintheexposedsurfacebecauseofthesteelbars．(3)，thefireresistance an alysisoftheslaban d column which areviewedasawholeshouldbeconsidered simultaneously． Key words：fire；reinforcedconcretestructure；temperaturefield；num erical simulation U 刖 旨 研究受火钢筋混凝土构件内部温度场随时间的 变化对于分析高温下建筑结构强度、形变的变化规 律以及建筑结构的抗火性能是至关重要的。国外 已 建立了多种用于分析混凝土结构温度场 的数学模 型，并 编 制 了 相 应 的 温 度 场 分 析 程 序 ，如 THELMAE ， ABAQUSI ，TEMP[ 等。国内 的清华 大学、同济大学和大连理工大学等在这方面也进行 收稿 日期 ：2009-02-04 作者简介 ：陈 育 (1985一)，男 ，河南信阳人 ，硕 士，主要从 事建筑 防 灾研究 。 基金 项 目 ：广 东 省 科 技 攻 关 资 助 项 目 (2008B030303058； 2o06B13301o01) E —mail：gavingcc@ 163．com 了许 多研究 ，对 应 的研 究成果 有 HTARC程序 、 USTFAP1程序 以及 TFIELD软件 等。 以往对火灾下 的钢筋混凝土温度场数值模拟大 多采用一维或二维 的简化方法，但实际火灾 中的整 体结构以及各种柱结构在三维方向上的温度分布并 不是均匀的，所以，只有进行三维的温度场分析才合 理 ¨。为此 ，本文 以 Matlab软件为开发平 台，采用 控制容积法 ，对火灾环境下钢筋混凝土三维非稳态 温度场的离散格式进行 了推导。计算了火灾环境下 一 钢筋混凝土板的三维非稳态温度场 ，将计算结果 与文献中的楼板试验数据进行对 比研究 ，其结果基 本一致。还计算了一由楼板 、梁、柱及砖墙组成的整 体结构在火灾 中的三维非稳态温度场 ，并对其温度 场变化特性作 了简要分析

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