足尺震损钢筋混凝土柱耐火性能试验研究

发布时间：2023-03-11 08:47

　　地震次生火灾具有发生概率高、灾害破坏力强、损失巨大和机理复杂等特点,为分析震后火灾环境下钢筋混凝土柱构件的抗火性能,以钢筋混凝土柱的裂缝、混凝土剥落和残余变形作为地震损伤形式,设计了7根带有预制损伤的足尺钢筋混凝土方形截面柱,进行明火试验,研究不同几何损伤形式及损伤程度对混凝土柱的火灾破坏特征、截面温度场分布、竖向变形过程及耐火极限等性能影响规律。试验结果表明,预制损伤混凝土柱构件的火灾破坏程度明显大于无损伤混凝土柱,其中混凝土剥落对震损柱内部温度场及耐火性能的影响最大。根据足尺混凝土柱的耐火试验结果,采用ABAQUS有限元软件分析震损混凝土柱的温度场分布与耐火极限,结果表明:当试件端部产生保护层剥落时,剥落区轴向等温线向柱中心凹陷,整体呈"瓶颈"状;轴压比与剥落厚度对震损混凝土柱耐火极限有较大影响;残余变形小于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中的弹塑性层间位移角1/50时,残余变形对震损混凝土柱的耐火极限影响有限。通过拟合得到了混凝土柱的轴压比、残余层间位移角、剥落厚度与其耐火极限之间的量化关系式,关系式计算结果与试验结果吻合较好。

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【文章目录】：
0 引言
1 试验概况
    1.1 震损参数的定义
    1.2 试件设计与制作
    1.3 试验方案
    1.4 测点布置
2 试验结果及其分析
    2.1 试验现象及破坏形态
    2.2 温度场
        2.2.1 温度时程曲线对比
        2.2.2 预设裂缝的影响
        2.2.3 预设剥落的影响
        2.2.4 初始偏移的影响
    2.3 耐火极限
    2.4 竖向位移
3 震损混凝土柱温度场模拟分析
    3.1 有限元模型建立
    3.2 材料热工参数
    3.3 有限元模型验证
    3.4 温度场分布
4 震损混凝土柱耐火性能模拟分析
    4.1 有限元分析模型建立
    4.2 有限元模型有效性验证
    4.3 有限元参数分析
        4.3.1 参数选取
        4.3.2 轴压比
        4.3.3 剥落厚度
        4.3.4 残余变形
    4.4 耐火极限折减系数计算式
5 结论



本文编号：3759563