平面应力状态下混凝土的热弹塑性积分方案

在高温状态下的屈服函数是温度和塑性应变的函数,塑性应变不仅与应力状态有关,还取决于温度。如果采用常规的计算方法,如径向返回法,需要更多的迭代运算,造成计算效率不高。另外,对于单轴受力情况,每个时间步内的温度路径也是很难确定。采用平面应力状态下混凝土常用的屈服函数Drucker-Prager准则,给出了相应的高温热弹塑性积分方案的初值问题表达式,可采用Runge-Kutta法对其积分,较好地解决了前面两个问题。采用基于S-R分解原理的更新拖带坐标有限元法,通过实际编程计算得出,该积分方案可靠、精度高。     

钢纤维混凝土界面力学性能的试验研究

针对混凝土中的薄弱环节一骨料与砂浆界面的力学性能进行了一系列试验研究,探讨了不同垂直荷载作用下界面的抗侧移刚度以及不同钢纤维掺量对混凝土界面力学性能的影响．     

钢筋混凝土三跨连续板边跨受火性能试验研究

对足尺钢筋混凝土三跨连续板进行了恒载下边跨受火试验研究 ,通过试验 ,了解了钢筋混凝土连续板在高温下的变形、温度分布规律 ;分析了连续板的内力重分布和破坏机构的特点。全部火灾试验采用自行研制的火灾试验炉 ,试验结果表明 ,炉子性能稳定、使用方便。     

薄壁U形钢板加固受火后钢筋混凝土梁受力性能研究

采用外套薄壁U形钢板、内灌无收缩灌浆料加固受火后钢筋混凝土梁,该加固技术能有效避免灌浆材料脱落,具有长效的加固功能。为验证该加固方法的有效性,进行了14根混凝土梁的静载试验,研究了U形钢板厚度和受火时间对加固RC梁受弯性能的影响,以及U形钢板厚度和剪跨比对加固RC梁受剪性能的影响。借鉴常温下组合梁承载力的计算方法,给出了薄壁U形钢板加固受火后RC梁受弯和受剪承载力的计算公式。结果表明：受火1.0、1.5h后混凝土梁的受弯承载力分别降低了9.4%、10.4%,剪跨比为1.74、2.58的混凝土梁受火1.5h后受剪承载力分别降低了19.5%、10.6%。薄壁U形钢板加固受火后RC梁的受弯、受剪承载力相比未受火RC梁分别提高了127.4%~151.7%、21.3%~56.7%。在薄壁U形钢板内侧和上翼缘焊接角钢形成的内隔环能保证薄壁U形钢板和混凝土共同工作,加固后试件可作为完全剪切连接的组合梁。加固试件发生受弯破坏时内隔环承受的纵向剪力较大,而发生受剪破坏时内隔环承受的纵向剪力较小。     

H型截面钢梁抗火试验研究

对6根H型截面钢梁进行了火灾行为的试验研究。试验中考虑了荷载大小、边界条件两个主要因素,得出了钢梁的温度场分布、变形情况、轴向约束力和固定端约束弯矩的变化规律。为今后钢结构火灾行为研究提供了依据。     

足尺钢框架中连续板格火灾实验研究

利用自制火灾试验炉及相关试验装置对足尺钢框架中6块(23)连续板格的受火行为进行了试验研究。简要介绍了整体结构模型、试验炉设计与试验方案情况,描述了相关试验现象及破坏特征,并对炉温、板格沿截面的温度梯度以及板格平面外与平面内位移、梁截面的温度梯度及竖向挠度等试验数据进行了分析。相关结论如下：升温阶段受火板格沿截面存在着显著的温度梯度并在降温阶段存在温度滞后现象;受火钢梁截面在升温阶段初期存在较大的温度梯度,在降温阶段趋于一致,并由于周边约束未发生断裂或局部屈曲,对比标准受火试验,抗火性能显著增强;不同位置的板格由于约束程度的差别,在火灾中的变形性能也不同;由于受火钢梁的反拱效应,受火板格的部分挠度曲线存在平稳段;对比相关文献结果,发现板格的裂缝特征与其受火强度和边界约束密切相关,与周围钢梁是否受火关系不大。     

钢框架结构中钢筋混凝土双向板火灾试验研究

利用自行研制的火灾试验炉,进行了足尺三层钢框架结构中钢筋混凝土双向板在恒载-升温工况下的火灾试验。介绍了钢框架足尺模型与火灾试验炉的设计以及试验观测内容和方法。描述和分析了试验中板的裂缝开展及破坏特征。研究了双向板在受火过程中沿板厚混凝土的温度分布、钢筋的温度变化以及板的平面外和平面内的变形。结果表明：火灾作用下,沿板厚存在非线性温度场及较大的温度梯度;在荷载和温度的耦合作用下,受火板顶沿板边出现密集裂缝,最终形成圆形塑性铰线,由于结构连续性及构件间的相互作用,与受火板相邻的未受火楼板板顶也出现了规则裂缝;火灾中受火板的平面外变形基本对称,最大平面外位移发生在板中心;周边相邻未受火构件对受火板有较强的侧向约束作用,导致板边未产生向外膨胀的平面内位移,而是随板挠度的增长一直向内收缩;整体结构中钢筋混凝土双向板具有较好的抗火性能。     

两邻跨受火RC三跨连续板抗火性能试验研究

为了了解钢筋混凝土连续板在火灾下的变形规律和破坏机构,采用自行研制的燃油火灾试验炉,对足尺钢筋混凝土三跨连续板进行了恒载下两邻跨受火的试验研究.试验结果表明:钢筋混凝土连续板在升温过程中受火跨经历了较复杂的变形过程,且降温后存在较大的残余变形;连续板在火作用下产生了剧烈的内力重分布;其破坏机构与常温下相比有巨大差别,破坏铰出现在受火中跨靠近受火边跨的板负筋截断处,破坏时连续板被分解为两个受力单体:两块带悬臂的简支板.