钢纤维混凝土双向破坏准则的研究

本文利用自行研制的混凝土双轴试验装置,对纤维含量不同的四批钢纤维混凝土进行了双轴受压试验研究,并分析了强度变化规律。其中素混凝土的强度变化较接近于Kupfer的结果。然后从考虑中间主应力影响的双剪应力强度理论出发,根据本文和其它文献的试验结果,建立了适合于钢纤维混凝土的双轴破坏准则。     

浅析钢构件在火灾作用下的几个问题

通过对构件内部温度滞后于环境温度,构件所能承受的极限温度与荷载及约束条件的关系,构件的变形,蠕变对结构破坏的间接作用,火荷载作用下结构构件变形经历的几个过程等几个问题的讨论,进一步阐明构件在高温下是否破坏,取决于构件在火灾发生时所遭受的温度,高温作用于构件的时间,以及在此温度下产生的变形情况。     

H型截面钢柱抗火试验研究

对3根H型截面钢柱进行了火灾行为的试验研究。采用足尺试验形式,柱长3 300mm,钢柱在试验过程中限制轴向变形。通过试验得出了钢柱在火灾下的侧向变形情况,结果证明限制轴向变形对钢柱火灾行为产生明显的影响。试验结果为今后钢结构火灾行为研究提供了依据。     

钢纤维砼双向受压损伤的研究

根据损伤力学知识,定义了一种既能反映钢纤维砼损伤,又便于试验测定的损伤变量,然后利用自制设备对钢纤维砼双向受压损伤进行了测定,经与强度试验结果比较,说明定义是合理的。     

足尺平板无梁楼盖抗火性能试验研究

对2个足尺钢筋混凝土平板无梁楼盖试件进行了抗火试验,测量了火灾作用下板的平面内（水平）位移和平面外（竖向）位移等,考察了板的约束反力变化,分析了混凝土板沿厚度的温度分布以及钢筋的温度变化。结果表明：单面受火的钢筋混凝土板沿厚度的温度呈非线性分布,温度梯度随时间的增长而快速增大,并且毛细孔水和凝胶水等水分的存在使混凝土在100℃时产生了升温水平段;水分不仅影响了混凝土的升温,还使受火混凝土产生爆裂,含水率太高时板将因混凝土的爆裂而导致破坏;柱上板带和跨中板带的约束反力均产生了显著变化,柱上板带的约束反力由第4 min时的8.2 kN/m下降到试验结束时的2.7kN/m,跨中板带则由第4 min时的4.5 kN/m下降到接近0;平板无梁楼盖的板顶裂缝最终形成对角呈双曲线形,与传统塑性铰线理论的柱附近局部屈服线模式一致。     

足尺钢框架结构中楼板受火试验研究

采用自制火灾试验炉对足尺钢框架结构中楼板的火灾行为进行试验研究。简要介绍了试验炉的设计、温度及变形测量方案,描述了试验现象以及楼板、钢梁和节点的破坏特征,分析了楼板、钢梁的截面温度分布规律和变形规律,并与相关试验结果进行了对比。结果表明：炉内温度基本均匀,停火时平均炉温约为780℃;升温时沿板厚具有较大的升温梯度,降温时存在降温滞后;升温阶段前期受火钢梁截面存在较大的升温梯度,后期截面温度基本一致;受火板格板顶裂缝模式主要取决于其边界条件,非受火板格裂缝特征取决于受火板格的位置及数量;由于受火组合梁产生反拱效应,受火板格中心位移存在一平缓阶段;因相邻结构约束较强,钢梁具有较好的抗火性能;与高强度螺栓连接节点相比,混合连接节点可有效防止钢梁出现局部屈曲。     

外伸端板节点火灾行为的试验研究和理论分析

为得到外伸端板节点的抗火性能,使用火灾试验炉对4个足尺H型钢外伸端板节点进行火灾行为的试验研究,结果表明:柱的翼缘屈曲和端板弯曲变形是引起节点破坏的主要因素,加劲肋可以提高节点的临界温度60℃左右.此外,端板厚度对节点抗火性能有明显影响.并利用非线性有限元软件对试件进行火灾反应分析,得出节点的温度分布和节点转角-温度关系.有限元分析和试验结果对比表明,取得了较好的一致,验证了用有限元进行火灾反应分析的正确性和可行性.     

钢结构栓焊节点火灾行为的试验研究

对两个足尺钢结构栓焊节点的火灾行为进行了试验研究,通过对该类型节点在火灾下的破坏现象和破坏特征的观察分析,得出了栓焊节点在火灾下的破坏规律:接焊缝是抗火的薄弱环节,节点区域柱子的翼缘发生屈曲使节点在火灾下发生较大转角,从而为节点的抗火设计提供依据。     

外伸端板中节点火灾行为的有限元分析

采用三维非线性有限元分析的方法,讨论了钢结构外伸端板中节点的抗火性能,研究了端板厚度和柱加劲肋对节点抗火性能的影响.通过分析,得出了节点在同一荷载不同温度下的温度-转角曲线.最后根据分析结果提出了设计和施工建议.     

受火后CFRP布加固钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

通过2根未受火钢筋混凝土梁、2根受火后钢筋混凝土梁和4根受火后CFRP布加固钢筋混凝土梁的静载试验,研究了剪跨比、CFRP布加固量和楼板翼缘对受火后钢筋混凝土梁受剪加固效果的影响。采用自编有限元程序分析受火损伤的混凝土梁截面通过等截面修复后截面混凝土抗拉强度的平均折减系数,提出受火后CFRP布加固钢筋混凝土梁受剪承载力的实用计算方法。研究结果表明:加固梁破坏时,外包的CFRP布发生拉断破坏,"U形包裹加压条"的CFRP布发生剥离破坏;受火后外包CFRP布加固混凝土矩形梁的受剪承载力相比未受火钢筋混凝土梁提高了5.3%~16.6%;受火后"U形包裹加压条"方式加固混凝土T形梁的受剪承载力相比对应未受火矩形梁提高了34.0%。提出的受火后CFRP布加固钢筋混凝土梁受剪承载力的计算式具备一定的安全保证率,可用于该类构件受火后的受剪加固计算。