一种用于考虑胶缝导热效应的胶合木构件受火温度场的分析方法及其应用

摘要

本发明公开了一种用于考虑胶缝导热效应的胶合木构件受火温度场的分析方法及其应用，属于木结构抗火设计领域。该方法考虑包括层板厚度、胶缝厚度、受火条件、含水率、碳化层保护在内的影响因素，通过确定不同胶缝厚度，考虑胶缝导热效应对温度场的影响以达到精细化分析胶合木构件内部温度场的目的。本发明根据实际受火条件构建相应的二维或三维胶合木构件模型；通过在整体模型中切割薄层来建立胶缝单元模型；模拟火灾下胶合木构件整体或局部受热的情形，设置模型的边界条件和参数；根据胶合木构件的传热学热传导微分方程及传热学边界条件微分方程，确定构件内部考虑胶缝导热效应情况下的温度分布规律，保证胶合木构件受火温度分析的准确性。

主权项

一种用于考虑胶缝导热效应的胶合木构件受火温度场的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在ABAQUS前处理模块Standard/Explicit Model中进行二维或三维建模，根据胶合木构件的实际受火条件，获得胶合木构件整体模型；步骤二：在胶合木构件整体模型的基础上通过切割出薄层的方法建立胶缝单元模型，并将胶合木构件整体模型装配实体化；步骤三：采用胶合木构件的传热学热传导微分方程以及传热学边界条件微分方程确定考虑胶缝导热效应的胶合木构件的温度场；步骤四：根据步骤三确定的热传导微分方程和边界条件微分方程设置胶合木构件模型中木材的热物本构参数、胶粘剂材料的热物本构参数、模型初始条件、边界条件和火灾下升温机制，进行火灾下胶合木构件受火仿真；步骤五：确定分析步数、步长及总分析时间，并为考虑胶缝导热的胶合木构件整体模型划分网格，根据分析所需精度和保证收敛性原则来确定网格大小，最后提交分析工作，获得不同条件下的构件内部温度场分布云图。