基于模态测量的火灾后钢筋混凝土轴心及偏心受压柱的损伤识别研究

发布时间：2020-04-28 05:04

【摘要】：火灾是人类生活中发生频率最高的自然灾害之一,我国每年发生火灾二十多万次,其中一半以上是建筑火灾。不同于其他结构(木结构、钢结构等)的火灾破坏现象,钢筋混凝土结构火灾后很少出现完全损坏或坍塌事故。因此研究火灾后建筑结构的损伤鉴定和修复加固技术,找到一种高效、适用性强的结构构件损伤鉴定评估方法具有巨大的经济价值和社会效益。目前,基于动力特性的结构损伤识别技术得到了大量的关注,并且在机械、航空工程以及桥梁结构等领域应用广泛且逐渐趋于成熟。而基于动力特性的火灾后钢筋混凝土结构的损伤识别研究主要集中在梁板构件,对钢筋混凝土柱的研究则较少。基于“强柱弱梁”的设计原理,柱作为结构中最重要的构件,其损伤可能引起建筑结构的整体倒塌。因此研究基于动力特性的火灾后钢筋混凝土柱的损伤识别具有重要意义。本文所做的主要工作如下:(1)通过文献了解钢筋和混凝土材料的高温热工性能和力学性能,分析了材料热工参数的改变和力学性能的恶化对结构物理特性的影响,从而清楚钢筋混凝土结构温度场、物理特性以及动力指纹的关系,为接下来的钢筋混凝土柱的火灾损伤识别研究提供理论基础。(2)对设计的钢筋混凝土轴心和偏心受压柱试件进行了火灾试验,通过对试件火灾后表观现象的观察和试验数据的分析,研究了钢筋混凝土轴心和偏心受压柱的温度场及损伤深度的差异性。(3)在火灾前后分别对钢筋混凝土轴心和偏心受压柱试件进行了模态测量试验,获取了试件的模态参数变化,分析了火灾后钢筋混凝土轴心和偏心受压柱动力特性的差异。(4)对火灾后的钢筋混凝土轴心及偏心受压柱试件和常温对比柱试件进行了静载试验,分析了火灾后钢筋混凝土轴心和偏心受压柱的抗弯刚度折减幅度和承载力降低程度。(5)基于火灾后钢筋混凝土柱试件模态振型参数的改变,利用坐标模态置信准则COMAC,对钢筋混凝土轴心和偏心受压柱试件的损伤位置进行了识别。(6)通过分析钢筋混凝土轴心和偏心受压柱试件火灾前后的频率改变率与高温损伤深度、刚度折减幅度以及承载力降低程度之间的关系,基于模态频率参数对火灾后钢筋混凝土柱试件的损伤程度进行了识别。(7)依据对火灾后钢筋混凝土轴心和偏心受压柱试件的损伤识别研究,参照相关标准和文献,提出了一种基于模态振型和模态频率的火灾后钢筋混凝土轴心和偏心受压柱损伤鉴定评估方法。
【图文】：

图 1.1 央 大楼火灾火灾是一种集流动性、传热性和复杂化学变化于一体的燃烧过程，，建筑结生火灾后，材料的物理特性和力学性能均发生显著变化，使得损伤方式不同涝、地震等其他任何形式的灾害。建筑结构火灾损伤具有以下特点[2]：

试件制作现场
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375.3

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

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本文编号：2643097