钢筋混凝土结构高温抗火性能研究

基于目前国内外的研究成果,以钢筋混凝土结构为研究对象,对钢筋混凝土材料的热工性能、力学性能以及高温粘结性能进行了研究分析;运用灰色系统理论对影响混凝土高温粘结性能的各因素进行了灰关联度分析。     

高温下及高温后钢筋混凝土结构性能评述

随着钢筋混凝土在现代建筑中越来越广泛的使用和近年来建筑物火灾发生的增长，人们有必要对混凝土结构的火损伤行为有更系统和量化的理解。在高温(火灾)条件下，钢筋混凝土的结构性能将发生重要的变化，比如抗压、抗拉强度，粘结锚固性能损失等等。本文就从高温(火条件)下及高温后普通钢筋、预应力钢筋及混凝土等结构材料在材料性能退化规律的研究成果方面进行简要的介绍，为进一步研究新型钢筋混凝土结构的抗高温(火灾)性能及其损伤评估提供参考。     

高温下钢筋混凝土受力性能的试验研究

本文介绍钢筋混凝土材料及其构件和结构在高温(火灾)下受力性能的试验研究概况.给出的主要研究成果和重要现象有标准的火灾升温-时间曲线;构件截面上的温度分布;高温下混凝土和钢材(筋)的强度和变形性能的劣化规律;混凝土的温度-应力耦合本构关系;受弯构件、轴心和偏心受压构件在四面受火和三面受火情况的主要性能,包括破坏特征、极限承载力和耐火极限、变形、荷载-温度途径的影响以及各种影响因素的分析等;连续梁和框架等超静定结构的高温性能,包括破坏特征和机构、塑性铰的特点、内力重分布过程以及极限承载力和耐火极限等.     

火灾下钢筋混凝土框架结构高温力学性能数值模拟研究

建立一个单层双跨钢筋混凝土框架模型,基于钢筋和混凝土材料的热工性能和高温力学性能,运用ABAQUS有限元软件对框架结构进行单室和多室火灾模拟,研究不同火灾工况下,梁、柱构件及整体结构的温度场分布、变形特征和内力变化规律.结果表明:框架结构在单跨受火及双跨受火两种不同受火情况下,双跨受火梁及边柱的温度场与单跨受火时相同,...     

火灾下温度对钢筋混凝土的性能影响分析

本文通过火灾下温度对钢筋混凝土材料性能影响分析了钢筋和混凝土材料受温度影响时的强度变化,运用计算实例分析了温度应力对混凝土梁应力-应变本构关系的理论数据,并应用ANSYS软件对钢筋混凝土梁构件的模拟分析了受火灾影响在高温的作用下的应力-应变本构特性,结果证明在火灾下材料性能受温度升高影响后构件强度的下降,温度变化产生温度应力,作用于构件并引起构件的整体失稳。希望能为今后研究提高钢筋混凝土结构抗火性能提供参考。     

火灾高温下钢筋混凝土结构的有限元模拟分析

在阐述钢筋混凝土结构高温特点的基础上,分析了高温下混凝土构件的热工性能,并借助大型有限元分析软件ANSYS对高温下构件截面温度场非线性进行了有限元分析,明确了建筑构件截面的受火情况影响因素。     

钢筋混凝土结构高温性能研究综述

总结了钢筋混凝土材料、构件及结构抗火性能研究现状 ,概括了耐火设计以及火灾后损伤评估的方法     

钢筋混凝土连续梁火灾下抗剪性能的试验研究

对8根足尺钢筋混凝土两跨连续梁和4根足尺钢筋混凝土简支梁进行了标准火灾试验,研究了钢筋混凝土连续梁高温下的抗剪性能,并与简支梁进行了对比,得到了连续梁混凝土及钢筋的温度变化、竖向挠度、轴向变形及最终破坏形态,分析了不同荷载比、剪跨比、混凝土保护层厚度、配箍率及受火工况对连续梁耐火极限的影响.结果 表明:火灾下荷载比和混...     

火灾时钢筋混凝土构件截面特征参数

火灾时钢筋混凝土构件截面特征参数屈立军（中国人民武装警察部队学院，河北廊坊１０２８００）钢筋混凝土结构是一种理想的耐火结构，一般不会在火灾中倒塌失效。但是在非地震区（不作抗震计算设防），且结构恒载较大而活载较小时，如底框架结构，即使常温设计和施工完全...     

火灾降温阶段型钢混凝土框架结构受力性能研究

在火灾降温阶段,结构构件的截面部分区域升温的同时,也有区域在降温,结构受力性能较为复杂,建筑结构更易发生倒塌破坏。为研究火灾降温阶段型钢混凝土框架结构的受力性能,通过已有火灾升降温条件下型钢混凝土框架及柱的受力性能试验,得到了构件截面的温度-时间关系曲线、结构变形-时间关系曲线,以及升降温过程中框架及柱的破坏形态。同时,采用有限元模型对升降温过程中型钢混凝土框架及柱的受力性能进行分析。结果表明：在火灾降温阶段,构件截面的升温区和降温区的范围在逐渐变化,截面的应力也随之发生变化。在此阶段,构件截面内部温度升高导致材料强度降低,截面外部处于降温区域的材料强度进一步降低,截面内外温差导致截面周围出现拉应力。上述因素的共同作用导致结构在火灾降温阶段发生破坏。相较于受火前,结构温度降至室温时结构的刚度降低、变形增加。     

高温下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能

火灾下无防火保护的结构构件温度会迅速上升,从而造成钢材和混凝土的强度明显下降。为了研究火灾下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能,考虑火灾下钢管约束型钢混凝土柱的不均匀温度分布及温度对材料力学性能的影响,提出了火灾下受轴心荷载作用的钢管约束型钢混凝土柱承载力的计算方法。利用有限元软件ABAQUS对提出的计算方法进行了验证,结果吻合较好。进而采用该计算方法对影响高温下承载力的参数进行了分析,研究表明:随着构件截面尺寸的增加以及混凝土强度和钢材强度的提高,构件的承载力逐渐增加,而钢管壁厚的改变对承载力并无太大影响。利用有限元软件ABAQUS分析了荷载比、构件尺寸、钢管壁厚等因素对构件耐火极限的影响,发现耐火极限随着荷载比和钢管壁厚的增加而减小,随着构件尺寸的增加而增大。     

Mechanical performance of steel reinforced concrete frame structures during fire including a cooling phase

在火灾降温阶段，结构构件的截面部分区域升温的同时，也有区域在降温，结构受力性能较为复杂，建筑结构更易发生倒塌破坏。为研究火灾降温阶段型钢混凝土框架结构的受力性能，通过已有火灾升降温条件下型钢混凝土框架及柱的受力性能试验，得到了构件截面的温度-时间关系曲线、结构变形-时间关系曲线，以及升降温过程中框架及柱的破坏形态。同时，采用有限元模型对升降温过程中型钢混凝土框架及柱的受力性能进行分析。结果表明：在火灾降温阶段，构件截面的升温区和降温区的范围在逐渐变化，截面的应力也随之发生变化。在此阶段，构件截面内部温度升高导致材料强度降低，截面外部处于降温区域的材料强度进一步降低，截面内外温差导致截面周围出现拉应力。上述因素的共同作用导致结构在火灾降温阶段发生破坏。相较于受火前，结构温度降至室温时结构的刚度降低、变形增加。     

火灾后钢骨超高强混凝土柱抗震性能的研究

从高温后钢材及混凝土力学性能、高强混凝土材料力学性能、火灾后的钢骨混凝土柱力学性能3个方面进行了论述,介绍了目前国内外钢骨超高强混凝土结构抗火研究的主要进展及成果。     

型钢高强高性能混凝土框架拟动力试验研究

采用基于位移控制的多点地震记录输入的拟动力试验方法,进行了一榀1/4比例的两跨3层型钢高强高性能混凝土框架拟动力试验。研究了地震作用下该结构的动力反应、层间位移和楼层耗能的分布方式、结构破坏机理及裂缝形态,测试了结构在不同阶段的频率与阻尼比。试验结果显示型钢高强高性能混凝土框架具有良好的耗能能力和变形能力,框架实现了较为理想的梁铰屈服机制,楼层变形呈倒三角形分布,结构阻尼比略低于普通型钢混凝土框架结构的阻尼比。最后,基于考虑损伤退化的型钢高强高性能混凝土框架滞回模型对试验模型进行了弹塑性时程分析,并分析了计算与试验结果产生差异的原因。     

考虑受火全过程的高温作用后型钢混凝土柱力学性能研究及有限元分析

进行了高温作用后型钢混凝土柱力学性能试验,在试验的基础上建立了高温作用后型钢混凝土柱力学性能的数值模拟方法。通过在ABAQUS平台上开发子程序建立了升降温作用下型钢混凝土柱温度场的计算模型,通过选择合适的材料本构关系以及在ABAQUS平台上开发自定义场变量子程序,在考虑升温、降温以及高温作用后不同阶段材料本构关系的基础上,提出了高温作用后型钢混凝土柱力学性能分析的计算模型,实现了高温作用后型钢混凝土柱力学性能的计算模拟。计算结果与试验结果的对比表明,二者吻合较好,提出的方法合理可行。     

型钢混凝土结构的抗震性能

指出型钢混凝土结构相对于混凝土结构和钢结构具有更好的耐久性、抗震性能等优点,是适于推广和应用的结构形式之一,重点介绍了型钢混凝土柱和型钢混凝土节点的力学性能,从而完善型钢混凝土结构的理论研究和抗震设计。     

钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究

介绍了钢筋混凝土框架节点的优势,对钢筋混凝土框架节点抗震性能的部分影响因素进行了分析,并提出了几种常见的设计方法,实现了为实际工程中的抗震设计提供一些参考依据的效果。     

锈蚀钢筋混凝土结构性能的研究现状

从锈蚀钢筋的力学性能、微观特征、粘结性能、锈蚀率对钢筋屈服强度的影响四个方面入手,分析了锈蚀钢筋混凝土结构性能的国内外研究现状,并对锈蚀钢筋混凝土结构性能进行了归纳总结,以供参考应用。     

钢纤维高性能混凝土框架节点的延性分析

根据试验对钢纤维混凝土框架梁柱节点的延性进行研究,分析了梁柱节点的破坏形态及节点抗剪强度和延性性能,基于试验结果提出了考虑钢纤维、混凝土、箍筋,共同作用的节点承载力计算方法。