Q690钢材高温后的力学性能试验研究

通过升温、冷却和拉伸试验,对历经300~900℃高温后的Q690钢材在自然冷却和浸水冷却条件下的力学性能展开试验研究。结果表明：经高温冷却的Q690钢材在不同温度和不同冷却方式下有不同的外观特征;受热温度超过500℃时,高温冷却对Q690钢材的弹性模量影响很小,对其强度和伸长率影响较大;当受热温度不超过700℃时,Q690钢材高温后的强度和伸长率在两种冷却方式下具有基本相同的变化规律;在700~800℃之间,不同冷却方式对Q690钢材高温后强度和伸长率产生影响,且随温度升高差别愈加明显,自然冷却条件下强度降低且伸长率增大,浸水冷却条件下强度增大且伸长率减小。将Q690钢材高温后力学性能与Q235钢材和Q460钢材比较,认为不同强度等级钢材高温后的力学性能差别显著,在自然冷却条件下较高强度钢材（Q690）的强度衰减和延性增长大于较低强度钢材（Q235和Q460）的。根据试验结果,建立了不同冷却条件下的高温后各力学参数与受热温度之间的数学模型,该模型可用于火灾后Q690钢结构的承载能力的评估。     

不同冷却条件下钛-钢复合钢材高温后力学性能和本构模型

钛-钢复合钢是一种拥有良好力学性能和耐腐蚀性能的双金属材料。为了准确评估火灾后钛-钢复合钢的剩余服役能力,对高温后不同冷却条件下钛-钢复合钢的力学性能进行了试验研究。试验结果表明：经过高温和冷却处理后,钛-钢复合钢的复合界面保持有效连接;在拉伸试验过程中,颈缩之前复层TA1与基层Q235保持协同变形;过火温度和冷却方式对钛-钢复合钢断裂模式有较大影响,根据基层和复层断裂顺序分为基层和复层基本同时断裂、复层先于基层断裂、基层先于复层断裂等3种破坏模式。与已有其他钢材试验结果的对比分析表明：与不锈钢S30408、S31608不同,钛-钢复合钢的弹性模量基本不受过火温度和冷却方式影响;高温后自然冷却条件下,钛-钢复合钢屈服应力显著高于常温的,而极限应力基本不受过火温度影响;水冷条件下,过火温度不超过600℃时,过火温度对钛-钢复合钢力学性能基本没有影响,而过火温度超过600℃后,随着过火温度升高钛-钢复合钢屈服应力和极限应力显著提高,这与其他钢材略有区别。基于试验结果拟合了钛-钢复合钢的三段式非线性本构模型,采用模型的预测结果与试验结果吻合较好。     

高温下钢材力学性能的试验研究

高温下钢材力学性能的确定是进行钢结构抗火反应分析的重要组成部分,为此进行了一系列钢材高温材性试验.基于对试验结果的分析,提出了便于应用的钢材三折线高温材性模型,为较精确地进行结构火灾反应分析奠定了基础.     

不同冷却方式下S280GD+Z钢材高温后力学性能试验研究

为研究高温及冷却方式对不同厚度S280GD+Z钢材力学性能的影响,通过高温、冷却和拉伸试验,对经历20℃～800℃高温后1.0mm、1.5mm和2.0mm厚S280GD+Z钢材在自然冷却和浸水冷却方式下的力学性能进行了试验研究。结果表明：受火温度和冷却方式对S280GD+Z钢材表面特征和破坏模式影响较大,对其弹性模量影响较小;温度低于600℃时,受火温度和冷却方式对S280GD+Z钢材屈服强度、极限强度和伸长率影响较小;温度超过600℃后,自然冷却方式下,不同厚度S280GD+Z钢材屈服强度和极限强度均随受火温度提高而降低;浸水冷却方式下,1.5mm和2.0mm厚S280GD+Z钢材屈服强度和极限强度随受火温度的提高而增大,伸长率随受火温度的提高而降低。将不同厚度S280GD+Z钢材高温后力学性能与其他冷成型钢材比较,认为不同钢材高温后力学性能差异较大。所建立力学参数与受火温度间数学模型可为采用S280GD+Z钢材的冷弯薄壁型钢结构火灾后安全评价与加固设计提供参考。     

高温后钢材及再生混凝土的力学性能试验研究

为了研究高温后钢材及再生混凝土的力学性能,设计了再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土立方体试块并加工了钢材标准试件,对其进行常温、200~800℃(级差为100℃)的模拟火灾高温后的受力性能试验,细致观察了高温后再生混凝土、钢材的表观变化,获取了高温后再生混凝土的破坏形态和强度、钢材的屈服及极限强度等力学性能指标;分析火灾温度对钢材及再生混凝土剩余强度的影响,并提出高温后再生混凝土的剩余强度计算式。研究结果表明:随着温度的升高,钢材的屈服强度呈先上升后下降的变化趋势,极限强度在600℃以下时变化不大,在600℃以上则显著降低;随着温度的升高,其抗压强度逐渐降低。     

高温后Q235钢材力学性能试验研究

通过对高温后Q235钢材力学性能的试验研究,描述了高温后钢材的表面特征,探讨了钢材受热温度和恒温时间对高温后钢材力学性能的影响,并建立了高温后钢材屈服强度-受热温度、极限强度-受热温度、泊松比-应力比和拉伸应力-应变关系曲线拟合方程.试验表明:随着受热温度的升高,高温后钢材的屈服强度、极限强度整体上呈降低趋势,而弹性模量和泊松比则基本不变;恒温时间对力学性能的影响不太明显;所拟合的高温后钢材屈服强度—受热温度、极限强度—受热温度、泊松比—应力比和拉伸应力—应变关系曲线方程均与实测结果吻合较好.     

热冲压球壳Q235钢材高温后力学性能试验研究

为研究热冲压球壳Q235钢材高温后的力学性能,对经历400~900℃高温后由自然冷却和喷水冷却到常温空心球加工制作成的受拉试样进行拉伸试验,得到高温冷却后该材料的应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率,并与普通Q235钢高温后力学性能进行了对比。研究结果表明：当经历温度不超过500℃时,钢材高温后强度与断后伸长率在两种冷却方式下变化规律基本类似,且变化很小。当经历温度超过500℃后,不同冷却方式对材料高温后强度与断后伸长率产生明显影响,且温度越高,相差越大,自然冷却方式下,随着温度的升高,强度降低而断后伸长率变大。喷水冷却方式下,抗拉强度增大而伸长率减小,屈服强度在500~700℃之间逐渐增大,700℃之后又快速下降。弹性模量受经历温度与冷却方式的影响较小。     

高温自然冷却后Q345钢材疲劳性能试验研究

为研究火灾后钢材承受机械振动、风致振动和车辆振动等动力荷载的疲劳性能,通过升温、自然冷却和疲劳试验,对室温和经历250～750℃高温自然冷却后的40个Q345钢材试样进行轴向拉伸疲劳性能试验研究。结果表明:不同高温自然冷却后Q345钢材疲劳断口的破坏特征存在明显差异,裂纹扩展区和瞬断区的面积随温度升高而发生变化; Q345钢材在室温或经高温自然冷却后的疲劳断口具有典型韧窝组织,受热温度不超过500℃时韧窝组织随温度升高而增多变密,受热温度为750℃时韧窝组织减少、变浅且大小分布不均匀,主要表现为具有撕裂痕迹的类解理破坏;经高温自然冷却后Q345钢材的疲劳寿命随着温度增加而呈先增加后减小的变化趋势,与常温下钢材的疲劳寿命相比,500℃以内时,疲劳寿命随温度升高而增加,最大增幅为277.18%,750℃时疲劳寿命下降了65.27%。根据试验结果,建立不同高温自然冷却后Q345钢材的概率S-N曲线模型,利用该模型可对火灾后Q345钢结构的疲劳性能进行有效评估。     

高温后不同冷却方式下自密实混凝土力学性能研究

对54个标准立方体和27个标准棱柱体C40自密实混凝土试件高温后,采用自然冷却和喷水冷却两种方式下的力学性能进行研究,并观察试块的表观特征及测量高温后损失率,结果表明:两种冷却方式下,500℃时混凝土试块的表观特征均发生显著变化;高温后质量损失率和峰值应变随温度升高而增大,弹性模量随温度升高而下降;试块的抗压强度、劈拉...     

高强Q460钢高温冷却后力学性能研究

为了评估高强Q460钢高温冷却后的力学性能,采用电炉对高强Q460钢进行加热升温,再采用自然冷却或浸水冷却方式冷却,然后进行拉伸试验,获得了高温冷却后高强Q460钢的应力-应变关系曲线、屈服强度、极限强度、弹性模量和极限伸长率.将高温冷却后高强Q460钢和普通Q235钢的屈服强度、极限强度和弹性模量进行对比.结果表明:高温后高强Q460钢力学性能与常温下力学性能相比有所变化,尤其是当温度超过700℃时,变化基本较大;700℃后,不同冷却方式对高强Q460钢极限强度和极限伸长率影响较大,浸水冷却后钢材的极限强度明显高于自然冷却后钢材的极限强度,而浸水冷却后钢材的极限伸长率则明显低于自然冷却后钢材的极限伸长率;高强Q460钢弹性模量和屈服强度受冷却方式的影响较小;高温冷却后高强Q460钢与普通Q235钢屈服强度、极限强度和弹性模量折减系数存在差异.     

高温后不同强度等级混凝土力学性能的试验研究

针对建筑物发生火灾后混凝土性能弱化等问题,对高温后混凝土的力学性能进行了试验研究。试验考虑的因素包括混凝土强度等级、加热温度、冷却方式等。通过试验,分析了各种因素对混凝土高温后的抗压强度的影响,得到了高温后混凝土强度的退化规律。     

高强Q960钢高温后力学性能试验研究

为了研究高强Q960钢在火灾后的力学性能,对过火温度为300~900℃的高强Q960钢试件进行了稳态拉伸试验,得到其在自然冷却和浸水冷却条件下的应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度和极限强度.结果表明:600℃是高强Q960钢强度发生明显变化的临界温度,将试验结果与普通Q235钢、Q345钢和高强Q460钢、Q690钢、S960钢进行比较,发现不同种类钢材经历高温后的力学性能退化程度并不相同;根据试验结果,建立了高强Q960钢高温后力学性能折减系数随温度变化的拟合公式,拟合结果与试验结果吻合较好.     

高温下及高温冷却后钢筋力学性能的试验研究

进行了圆钢、螺纹钢、冷拔和冷轧扭4种钢筋高温下力学性能的试验研究,同时进行了螺纹钢筋高温冷却后力学性能的试验研究,并与室温下钢筋力学性能进行了对比分析。了解高温下和高温冷却后钢筋力学性能的变化,对评估钢筋混凝土结构火灾后的性能有重要作用。     

高温后钢纤维与水泥砂浆粘结性能试验研究

采用单根纤维直接拉拔的方法，在不同温度以及不同水灰比条件下，对钢纤维与水泥砂浆粘结性能进行了试验研究。结果表明，随着温度的升高和水灰比的增大，钢纤维与水泥砂浆的粘结性能呈下降趋势，尤其在700℃时，粘结强度降低最为显著。     

高温自然冷却后钢筋与混凝土之间粘结强度的试验研究

钢筋混凝土是一种复合材料。钢筋和混凝土之间的可靠粘结是钢筋混凝土正常工作的基础。本文通过对高温自然冷却后钢筋与混凝土之间粘结强度的试验研究,了解钢筋与混凝土之间粘结性能的劣化程度,为火灾后混凝土结构的评估和鉴定提供依据。1试验概况钢筋与混凝土之间粘结强度的试验研究主要包括梁端拔出试验和梁接头试验等方法。根据试验室条件,本次试验采用拔出试验方法。试件的混凝土强度等级为C25,钢筋选用2种规格,分别为12圆钢和—16螺纹钢,每种钢筋各6组,每组3个试件。试件尺寸和配筋如图1所示。加热选用耐火标准试验炉,按ISO国际…     

高温下及高温冷却后混凝土力学性能的试验研究

进行了不同骨料、不同强度混凝土高温下以及不同冷却方式下力学性能的试验研究,并与常温下混凝土的力学性能进行了对比分析。了解高温下和高温冷却后混凝土力学性能的变化,对评估钢筋混凝土结构火灾后的性能有重要作用。     

锈坑对钢筋高温后力学性能的影响

为了研究高温后钢筋锈坑的应力分布,通过机械加工来模拟锈蚀钢筋并研究了钢筋在高温后力学性能的变化,最后采用有限元软件计算了模拟锈坑的应力分布.结果表明：对于带有单个模拟锈坑的试件,相同条件下双曲线形锈坑的应力集中系数大于椭圆形锈坑;当模拟锈坑的宽度相同时,其应力集中系数随着深宽比的增大而增大;当经历800 ℃的高温作用后,模拟锈坑的应力集中系数较常温时下降了10%左右;对于带有2个模拟锈坑的试件,锈坑夹角在30°~90°时的应力集中系数明显增加.