開題報告它主要說明這個課題研究的意義以及該課題的可行性，以下是小編為大家蒐集整理的土木工程論文開題報告範文，歡迎閱讀參考。
論文題目：鋼管混凝土柱—鋼樑節點抗火效能研究
一、選題背景
在人類社會發展的過程中，火起了至關重要的作用。然而當其不在處於受控範圍之時，它將對人們的生命以及財產產生無法預計的後果。森林火災、農業火災、工業火災以及建築火災共同構成了火災的大致型別，而建築火災發生的頻率是最高的，佔據了絕大部分。隨著建築物不斷的普及大跨度、高層化、重型化，建築火災的誘導因素也隨之增多，從而造成的損失及生命財產安全問題也日益凸顯。混凝土和鋼材在高溫的影響下改變相關的物理效能以及其力學效能，之後會降低和破壞結構的構成，影響結構的安全效能和使用。在人們的現實生活裡，由於火而引發的災難遍地即是。比如說針對醫療事件，某醫院因電器短路問題，造成了醫療器材和辦公裝置等全部燒燬，整棟樓房報廢，造成鉅額的經濟損失;某地百盛商業大樓發生特大事故，導致69人受傷，128人死亡，造成的直接經濟損失高達730萬。這一件件血的教訓，無不給我們上了一次次沉痛的教育課，時時刻刻牢記安全第一，預防為主。我們可以清楚的看到，火災對人們的生命、財產安全構成了嚴重威脅，導致嚴重後果。在火災發生的同時，還伴隨著一系列的化學反應，產生相應的化學物質，並且這些物質大部分有毒有害，給人身造成一定的傷害;同時對環境造成嚴重的汙染。針對上述情況而言，關於建築的防火、抗火、耐火等效能機理的研究有著極其重要的意義。鋼材與混凝土這兩種材料的優良特性在鋼管混凝土結構得到了很大程度的使用，也在現代結構工程中充分發揮它們各自的巨大作用。作為兩種較常用的組合結構形式，鋼管混凝土結構和型鋼混凝土結構在近幾年得到了廣泛的應用，特別是在大跨、高層和超高層建築結構中。鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土，鋼管和核心混凝土能夠一起承受外部載荷的一種組合結構形式。按照它們的截面形狀的.不同，鋼管混凝土又可以分為圓形、方、矩形和多邊形等。
鋼管混凝土樑柱節點能夠在樑柱之間傳遞彎矩、剪力、軸力等內力，並對內部彎矩、剪力等內力進行分配，同時能使得結構具有良好的整體性。由此可知，節點在整個結構的受力過程中處於關鍵位置。在鋼管混凝土組合結構中，按照組成框架樑的材料不同其又能夠分成鋼管混凝土柱-鋼樑節點和鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土樑節點兩大型別。鋼管混凝土柱-鋼樑節點憑藉其自身的優點被廣泛應用到國內外多高層建築結構中。國內外一些專家也對此類節點做了相應的研宄，韓林海和楊有福鍾善桐和陶忠比較系統的闡述了此類節點的效能。本文選取外加強環式鋼管混凝土柱-鋼樑節點在火災下的力學效能進行研究分析。根據節點具體的施工操作方法可知：在節點樑柱相交的位置燒接上下加強環板，並將其用對接燥縫或者強度較高的螺栓與鋼樑的上、下翼緣相連線。該型別節點的具體傳遞路徑為：作用於樑上的彎矩通過上下兩環進行依次傳遞，最終把彎矩值傳遞給鋼管混凝土柱子;樑端產生的剪力則是通過與鋼樑腹板相連的垂直助板進行傳遞。與其他型別節點相比，外加強環式節點在實際的施工操作過程中比較方便，不僅傳力路勁清晰，並且可靠，節點區域內分佈也比較均匆。除了這些特點之外，該型別的節點還持有較大的剛度、非常強的承載力與良好的塑性效能。但該類節點由於其較大尺寸的外加強環板也在施工過程中也存在著弊端，特別是在有些使用鋼管混凝土材料的住宅中，鋼管混凝土柱子的直徑不大，可是由於該節點上的環板尺寸很大，常給結構施工造成不便。
二、研究目的和意義
目前來看，鋼管混凝土在結構工程領域已經得到了廣泛的應用，尤其在進入21世紀後建築物高度更高、規模更大以及用途的更廣泛性。但火災事故不斷出現，給人們的生命財產安全帶來巨大的損失。然而，在火災危害性增加，組合結構應用日益廣泛的，而相關抗火設計和研究較少的情況下，有必要對組合結構火災下和火災後的工作效能進行研宄。因此，本論文選取火災下鋼管混凝土柱-鋼樑節點為研究物件，主要分析其在火災下的抗火效能，並研究對其耐火極限的影因素。同時也希望能夠為結構在受火後的修復加固等方面的研究提出參考依據。
三、本文研究涉及的主要理論
楊有福和韓林海主要對鋼管混凝土柱-樑加強環式節點抗震機理進行了分析與研究。從實驗的結果可以發現，該型別的節點對於抗震性具有很好的研究價值，同時提出了針對加強環式節點，應該注意的有關抗震設計的要點。張大旭和張素梅主要研究了圓鋼管混凝土節點的動力效能，柱子軸壓比採用0.4-0.68之間對節點進行迴圈載入，得到節點滯回曲線。宗周紅等進行了常溫情況下節點對抗剪能力的分析，著重分析節點的抗剪能力是否與樑中的縱筋穿過鋼管與否有關。從實驗結果中可以發現，該引數存在與否對於節點的抗剪能力影響極其的微弱，可以忽略不計，從而對於實驗的考慮因素可以簡化。韓小雷採用單調載入的方式對穿心暗牛腿管混凝土柱節點進行了試驗研究，在試驗中主要分析了節點的承載能力與環樑和穿心牛腿有無等因素是否有關。從實驗得到的資料可以整理髮現，環樑這一因素的存在對存承載能力的大小影響不大，極其微弱。王文達等對對節點進行了恆定軸力作用下水平往復試驗，主要分析了軸壓比和環板寬度等引數對節點承載力的影響。杜培源等利用非非線性靜力學方法對分別對組合結構柱子和節點進行了滯回曲線分析。分析表明：對於剛度和延性，外隔板節點能夠很好地滿足這一要求，並且圖形顯示節點滯迴環尤其飽滿，消耗能量比較強。通過這一實驗可以清晰的看到，樑柱節點可以很好的進行輝接在一起。陶忠等在試驗中選取鋼樑節點進行火災下的力學效能研究了，分析了能夠對承載力產生影響的因素。霍靜思和韓林海在2005年提出了節點在火災後的計算簡化模型，並提出對火災後節點進彳於修復的承載力計算方法。首先讓一系列鋼管混凝土節點進行受火，然後在節點加恆定的軸力和往復水平位移，得到節點的滯回曲線。將火災後節點的承載能力和常溫下進行對比，發現火災後節點承載力大大低於常溫下節點的承載力。毛小勇等對使用數值方法對鋼與混凝土組合板的溫度場耐火時間的計算。結果分析顯示：結構中的耐火時間和板厚、材料強度等因素有關係。王衛華和陶忠(2009)對鋼管混凝土框架結構進行了一系列的抗火分析，並將試驗結果與理論分析進行對比，找出其中偏差，並分析偏差的因素。試驗結果顯示，在火災發生階段，樑截面上，距離和溫度平臺的關係，大致呈現反比關係，實驗結果與有限元的分析相當吻合，並且十分的接近、逼真。