过火混凝土梁力学性能

发布时间：2020-08-22 13:10

【摘要】：建筑物过火后,材料性能严重劣化,结构性能大大削弱,其安全性必然会受到影响。钢筋混凝土梁是钢筋混凝土结构中的常见构件之一,过火后物理力学性能下降,会对建筑物结构的安全性构成威胁。本文以钢筋混凝土梁为对象,研究过火对其性能的影响,为过火以后建筑物的混凝土强度检测、结构构件的强度分析以及结构安全评价奠定基础。本文针对钢筋混凝土试块和钢筋混凝土梁试件,考虑混凝土强度等级、钢筋直径、过火温度、过火时间等因素,开展过火试验研究。结合数值模拟方法,对钢筋混凝土梁过火后的性能进行了分析,主要研究内容和结论有:(1)在自制高温炉里对钢筋混凝土试块进行不同过火温度、不同过火时间的过火试验,然后测试过火后试块的抗压强度。试块按混凝土强度等级分C25、C30、C35三组。根据试验结果绘制混凝土强度与过火温度、过火时间之间的关系曲线。试验表明,过火后混凝土抗压强度随着过火温度的升高而下降,当过火时间较长,过火温度在500℃-700℃时,抗压强度下降幅度最大。试验还记录了不同过火温度、过火时间后混凝土表观颜色、剥落程度以及与钢筋粘结的情况。(2)对过火后的钢筋混凝土试块中的钢筋进行抗拉试验,绘制出18mm、20mm、25mm三种不同直径钢筋过火后的屈服强度、抗拉强度、延伸率与过火温度、过火时间的关系曲线。试验表明,当过火温度不超过500℃,过火时间不超过60min时,钢筋过火后的屈服强度和抗拉强度无明显改变;当过火温度为500℃-700℃时,随着过火时间的增加,钢筋过火后的屈服强度和抗拉强度略微下降;当过火温度为700℃-900℃时,随着过火时间的增加,钢筋过火后的屈服强度线性下降,抗拉强度无明显改变。(3)制作了四根钢筋混凝土梁,对三根梁进行了受荷条件下的过火试验,然后进行抗弯试验,并与未过火梁进行试验对比。绘制跨中荷载-位移曲线并进行对比分析。曲线表明,过火后的梁没有受拉区混凝土开裂时的拐点现象。(4)建立钢筋混凝土梁的有限元模型,并带入试验数据进行分析,数值模拟结果与试验结果相吻合,验证了模型的正确性。建立3m、4m、5m三种跨度的钢筋混凝土梁有限元模型,根据模拟分析结果绘制出不同跨度梁经历不同过火条件后的跨中荷载-位移曲线。模拟分析表明,当过火时间、过火温度相同时,跨度越大的梁抗弯性能受损越严重。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU375

【参考文献】

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本文编号：2800726