钢筋混凝土底框架商住楼耐火设计审核与火灾扑救

钢筋混凝土底框架商住楼建筑的下部火灾荷载和上部实际重力荷载均较大，在火灾中可能会引起倒塌。以某商住楼火灾倒塌事故为例，依据室内火灾发展规律和结构耐火理论，对此类建筑的耐火设计审核与火灾扑救战术提出建议。     

轴心受压约束钢管柱温度应力试验研究

为揭示轴心受压钢构件温度应力的变化规律,利用自行研制的专用设备,采用恒载连续升温试验方法,设13级约束刚度,3级初应力,6种长细比,对215根Q345钢管柱进行试验研究。结果表明:①温度应力是最重要的作用效应,在钢结构耐火设计与评估中必须考虑。升温后期温度应力虽下降,但此前试件已经失效。②约束刚度和长细比越大,温度应力越大,试件的破坏温度越低,反之相反;约束刚度越大,长细比越小时,温度应力-温升曲线塑性平台越长。③长细比影响试件的破坏特征:长细比较大时,破坏后侧向残余变形较大,轴向变形较小,为失稳破坏;反之相反,为强度破坏。④不同的初应力下在温升初期曲线基本重合,斜率相同;初应力越低,温度应力越大,曲线从初始重合曲线上分离越晚,反之相反。⑤随温升增大,曲线呈现4个阶段:温升较小时,温度应力与温升呈线性关系;随后应力增长变缓,呈非线性关系;温升继续增大,温度应力保持不变,试件进入塑性阶段;最后随温升增大而温度应力变小,试件失效破坏。     

钢筋混凝土十字形轴压柱耐火性能的数值模拟研究

采用计算机数值模拟方法研究了钢筋混凝土十字形轴压柱的耐火稳定性。结果表明，十字形柱比矩形柱耐火性更差，建议在底框架结构中慎用。     

评估钢筋混凝土结构火灾后剩余承载力的当量时间

以室内火灾轰燃后的房间热平衡和热传导理论为基础,以混凝土柱火灾后的剩余承载力相等为原则,用计算机数值分析方法给出了当量时间,可方便地用于钢筋混凝土结构火灾后强度损伤的评估.     

混凝土质量分解及评定

一、混凝土质量分解为了方便在混凝土质量控制工作中抓住主要矛盾,可将混凝土强度质量分解如下:     

钢筋混凝土梁式简支构件耐火极限计算

通过耐火试验破坏过程分析,本文认为,影响钢筋混凝土单向受弯构件耐火极限的主要因素是钢筋混凝的应力系数(σ/σs)、钢筋保护层厚度和截面高度,并由33组试验结果回归得到计算公式,平均相对误差为4.9％。     

火灾中受保护钢构件的温度数值计算

利用传热学原理，考虑保护层表面热阻和保护层厚度内温度的非线性变化，建立受保护钢构件在火灾条件下瞬态导热微分方程，并计算其截面温度。     

三面受火条件下工字钢截面的温度场分区计算

为了较准确地评估火灾条件下三面受火工字钢截面的温度分布,采用非稳态的热传导计算理论对工字钢上下翼缘与腹板进行分区,分别计算了钢构件截面各部分的温度场,综合考虑表面热阻、背火面的热损失,较精确地分析出截面各部分温度场分布.计算结果表明:钢构件各部分截面温度呈极不均匀分布,受标准火60 min和120 min时,上翼缘比截面平均温度低约57%和64%;下翼缘比截面平均温度高约13%和20%;而腹板比截面平均温度高约88%.钢结构截面各部分温差较大将会引发较大的温度应力,更高的腹板温度可能引发腹板率先破坏,在确定构件保护层厚度时应予充分重视.     

底框架商住楼在火灾中倒塌时间预报方法及仪器

研究开发了钢筋混凝土底框架商住楼建筑物火灾现场竖向变形观测仪器,即时观测着火建筑框架柱竖向变形,预测底框架商住楼建筑物的倒塌时间。主要设备包括:高倍望远镜、数码照相机、笔记本电脑等。拍摄的图像经Matlab软件处理,以备倒塌预警程序调用。经电子应变仪试验验证,观测精度误差为0.8%。     

钢柱温度应力数值计算与试验对比研究

联合应用恒载升温热—力路径下所得ε—T—k材料模型与恒温加栽热—力路径下所得ε—k—T材料模型,构建了一种与受火钢构件实际热-力路径相符的分段叠加计算模型,并将计算结果与试验结果进行对比分析.结果表明:所采用分段叠加法突破了传统的恒温加载试验和恒载升温试验钢构件热-力路径,计算所得结果与试验结果相近,作为计算分析钢构件温度应力的一种方法,可有效提高钢结构抗火设计与评估的准确性.