資源描述：
《混凝土火災(zāi)高溫中傳熱傳質(zhì)的數(shù)值模擬分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com2010年第4期(總第246期)混凝土理論研究Number4in2010(TotalNo．246)ConcreteTHE0RETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002—3550．2010．04．004混凝土火災(zāi)高溫中傳熱傳質(zhì)的數(shù)值模擬分析李榮濤(大連大學(xué)遼寧省高校復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系災(zāi)害預(yù)測與防治重點(diǎn)實驗室，遼寧大連116622)摘要：將混凝土模型化為非飽和變形多孔多相介質(zhì)?；诳刂聘煽諝?、濕份及基質(zhì)溶解物的質(zhì)量守恒、混凝土介質(zhì)混合體的動量守恒和焓(能
2、量)守恒的耦合偏微分方程組，建立了一個混凝土化學(xué)一熱一濕一力全耦合數(shù)學(xué)模型，其中基本未知變量為固相位移、混合氣體壓力、毛細(xì)壓力、溫度和基質(zhì)溶解物質(zhì)量。通過數(shù)值預(yù)測結(jié)果與試驗測量結(jié)果的定量比較，顯示出所發(fā)展的數(shù)學(xué)模型在重現(xiàn)高溫條件下混凝土中化學(xué)一熱一濕一力耦合現(xiàn)象的能力。關(guān)鍵詞：傳熱傳質(zhì)；有限元法；混凝土；高溫中圖分類號：TU528．O1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1002—3550(2010)04—0010—04Numericalsimulationanalysisofheatandmasstransferinc
3、oncreteexposedtohightemperatureduringthefireLIRong-taofKeyLaboratoryforPrediction&ControlonComplicatedStructureSystemoftheEducationDepartmentofLiaoningProvinceDalianUniversity，Dalian116622，China)Abstract：Theconcretesaremodeledasunsaturateddeformingreactivep
4、orousmediainthispaper．Acoupledchemo—thermo-hygro—mechanicalmodelfor、concreteexposedtohightemperaturesispresented．Themathematicalmodelconsistsofasetofcoupled，partialdifferentialequationsgovemingthemassbalanceofthedryair，themassbalanceofthewaterspecies，themas
5、sbalanceofthematrixcomponentsdissolvedintheliquidphases．theenthalpy(energy)balanceandmomentumbalanceofthewholemediummixture．Thesoliddisplacements，gaspressure，capillarypres—sure，temperatureandthemassofthematrixcomponentsdissolvedintheliquidphasesaretakenaspr
6、imaryunknownsofthemode1．QuantitativecomparisonofexperimentalandsimulatedresultsshowstheeapabilityoftheproposedFEmodelinreproducingcoupledchemo-·thermo--by-gro—mechanicalphenomenainconcretesathightemperatures．Keywords：heatandmasstransfer；FEM；concrete；hi曲temp
7、eratureHPC的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在火災(zāi)下的實際狀態(tài)，將為HPC結(jié)構(gòu)減防火0引言災(zāi)設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)和有力的工具。近年來，隨著建筑結(jié)構(gòu)性能(如強(qiáng)度和耐久性)要求的提1數(shù)學(xué)模型高，高性能混凝土(HPC，或稱高強(qiáng)度混凝土HSC)正逐漸蓬勃興起并替代傳統(tǒng)的混凝土(NSC)用于橋梁、隧道、高層建筑、海混凝土作為在細(xì)觀上由固、液、氣三相(非飽和混凝土)組洋石油平臺和核工業(yè)設(shè)施等方面，因此對于高性能混凝土結(jié)構(gòu)成的多孔多相介質(zhì)具有非均勻的結(jié)構(gòu)。而在宏觀上一個基本和安全性能的預(yù)測顯得十分重要，而對火災(zāi)或其他高溫危險環(huán)境重要的假定
8、是多孔多相介質(zhì)應(yīng)模型化為均勻連續(xù)介質(zhì)。在此模下高性能混凝土結(jié)構(gòu)安全性的評估尤其值得重視。但是伴隨強(qiáng)型中假定每相均同時充滿了飽和或非飽和混凝土的全域。即在度和耐久性的不斷提高，由于高性能混凝土自身存在的低孔隙介質(zhì)的每個點(diǎn)假定存在所有各相。因而可以在多孔多相介質(zhì)中率和低滲透性，在火災(zāi)高溫這種極限環(huán)境下其結(jié)構(gòu)更易于發(fā)生應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論框架對域內(nèi)每個點(diǎn)建立存在相互耦合危害更大甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)崩塌的爆裂破壞現(xiàn)
