两种组合钢框架火灾变形性能的试验研究

利用自行研制的火灾加温试验炉及相关测试装置,对2种不同连接方式共4榀组合钢框架在不同的火灾工况下的火灾变形性能进行了试验研究,火灾工况包括:梁、板、柱同时受火而节点不受火和梁、板受火而柱、节点不受火2种。试验中量测了炉温,H型钢梁、柱及钢筋混凝土楼板中的温度分布,结果表明:裸钢的温度相差很小,而埋入混凝土中的钢的升温曲线与裸钢的有较大差异;混凝土的升温曲线则与钢的升温曲线差别较大,加温初期不久由于混凝土凝结水等的原因致使温升曲线存在有一平缓阶段,且随着距受火面距离增大混凝土的温升曲线有明显的滞后现象,当炉温和裸钢的温度开始下降时,混凝土的温度却仍在升高。该文对框架的变形和组合梁变形进行了分析,经比对2种连接方式组合钢框架的火灾行为后,给出了工程应用建议。     

配筋钢管混凝土柱抗压性能

对配筋钢管混凝土柱的轴心受压性能进行了试验研究和理论分析;研究了配筋钢管混凝土短柱的受力性能、变形能力和破坏形态,给出了变形和极限承载能力的试验结果;分析了加配钢筋的作用及其对钢管混凝土柱变形和极限承载力的影响。最后探讨了配筋钢管混凝土短柱轴心受压承载力的计算方法,给出了简化计算公式。结果表明,钢管混凝土短柱加配钢筋以后,改变了其破坏形态,提高了其极限承载能力和变形性能。     

H型截面钢柱抗火简化计算研究

笔者对H型截面钢柱进行抗火简化计算研究,利用推导出来的简化公式对3根钢柱在火灾下的极限承载力进行了计算,并将简化计算值与试验值进行比较分析.得出结论:钢柱在火灾作用下,沿弱轴方向的长细比大于沿强轴方向的长细比,沿弱轴方向的失稳临界力小于沿强轴方向的失稳临界力,钢柱沿弱轴方向先行破坏.对于不限制轴向变形钢柱,简化计算结果和试验值吻合较好,简化计算是可行的.     

不同应力水平下预应力钢丝的温度变形

通过对4种常用的预应力钢丝在高温下的试验,研究了4种预应力钢丝在不同应力水平下,在20~800℃范围内的变形性能,并分析了热应变产生的主要因素,给出了相应的计算公式.     

开关柜铜排故障电弧多物理场仿真分析

<正>开关柜铜排因连接松动、接触不良等原因会产生故障电弧,易诱发电气火灾等安全事故。为研究铜排故障电弧特性,建立了铜排故障电弧的磁流体动力学数学模型,结合实际边界条件,耦合电磁场、流场和温度场,在多物理场仿真软件COMSOL中进行二维建模计算,为开关柜防弧结构及电弧检测方法的研究提供理论依据。     

高性能混凝土高温爆裂研究进展

基于高性能混凝土应用的广泛性和遭遇火灾的危害性,对国内外关于高性能混凝土在高温或火灾下发生爆裂的研究进行分类总结。高性能混凝土爆裂研究的梳理工作围绕爆裂机理、爆裂影响因素、爆裂抑制3个方面来展开。结果表明:当前爆裂机理学说还不能全面揭示高性能混凝土爆裂发生的原因,但是存在的共同点是蒸汽压力和热应力与混凝土抗拉强度的相互作用;高性能混凝土爆裂的影响因素众多,有必要对基本因素的孔压力计算方法开展进一步研究;高性能混凝土爆裂的预防措施众多且有效,单掺聚丙烯纤维、钢纤维的掺量可参照相关表达式进行预测,二者混杂时掺量间的关系还未见报道,经过综合对比分析,推荐在高性能混凝土中掺入聚丙烯纤维;针对新建、既有的高性能混凝土结构以及超高性能混凝土,建议开展爆裂设计,从源头上实现爆裂抑制;对于掺入外加物的高性能混凝土结构,还需要进行火灾中与火灾后的力学性能研究,而对于采取外涂或外贴方式抑制爆裂的结构则需要进行拆装施工工艺与规范化的研究。     

钢纤维混凝土本构关系的研究

本文首先回顾了钢纤维混凝土本构关系的研究现状,并进行了必要的评述。然后根据不可逆热力学知识和内变量理论,建立了一种适合于普通混凝土和钢纤维混凝土的本构模型,与试验结果比较,吻合较好。     

燃油火灾试验炉的研制

燃油试验炉可模拟实际火灾，对建筑构件进行受火试验，构件火灾试验主要是检测构件的耐火等级或研究构件在火灾下的工作机理，为适应建筑业防火工作和科研方面的需要，借鉴国内外同类试验室建造试验炉的经验，研制试验炉，其功能基本符合ISO834及GB9978--88的要求。     

钢筋混凝土板极限承载力对比分析

为了能够简单准确地确定钢筋混凝土板的承载能力,在经典塑性铰线理论基础上,考虑受拉薄膜效应的影响,基于所提出的应力破坏准则,建立修正板块平衡法;同时,结合大挠度板壳单元和弹塑性理论,建立了非线性有限元分析程序.采用上述两方法对钢筋混凝土双向板的极限承载力进行计算,并将计算结果和试验结果进行对比分析.结果表明:由于考虑了受拉薄膜效应,两种方法所得极限承载力计算值均与试验结果吻合较好;与有限元分析方法相比,修正板块平衡法原理较为简单,计算容易,具有较强的工程应用价值.     

压型钢板-混凝土组合楼板火灾行为试验分析

对3块简支组合楼板与4块连续组合楼板进行了恒载升温条件下的火灾试验研究,并对板的变形、破坏机构、内力重分布进行了研究分析。试验结果表明:简支板的耐火性能很差,而连续板由于负弯矩钢筋的显著作用,其耐火性能较好;升、降温阶段连续板均会出现剧烈的内力重分布,不同受火工况对连续板内力重分布的影响非常大;塑性铰的出现时间、位置与次序对连续板的火灾反应有很大影响。最后提出了升温阶段连续板支座反力变化的简化分析方法,其计算结果与试验结果相符合。