火灾后钢材力学性能及钢桥承载能力评估研究

发布时间：2021-01-14 01:55

　　近年来我国发生了多起桥梁火灾事件,这些灾难多数是由车辆、船舶撞击或是由地震次生灾害导致过桥燃气输送线路被切断而产生。火灾带来的高温容易对钢桥结构及材料造成严重的损伤,但受火倒塌的结构所占比重较低。由于对未发生致命损伤的结构直接进行拆除或重建会造成极大的浪费,合理的损伤评估和安全鉴定非常必要。目前,国内外现行规范关于火灾后钢材剩余力学性能的规定仍不完备,钢桥结构在火灾后承载能力评估问题尚未得到解决。为此,本文结合国家自然科学基金项目（项目编号:51708485）中的极端作用后钢材的力学性能研究,对火灾后钢材剩余力学性能进行了试验,建立了单调荷载及反复荷载下钢材的弹塑性本构关系模型。在此基础上,对计算模型的适用性进行了初步分析,并探讨了材料层面损伤引起的构件及结构层面的性能退化。论文的主要研究工作及结论包含以下几个方面:以我国桥梁常用钢Q345为对象,开展了火灾后材料的剩余力学性能试验,研究了钢材高温冷却后的屈服强度、极限强度、弹性模量、断后伸长率等力学性能退化;讨论了火灾最高温度和冷却方式对钢材性能退化的影响;通过对已有试验研究数据进行拟合分析,总结出钢材高温冷却后力学性能的折减规律。在... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２地震火灾后的桥梁??

区域的构件性能和结构整体性。另一方面，火灾是地震引起的主要次生灾害之一。地震后，??城市内部石油燃气管道断裂、汽车损坏等情况都容易引起火灾。１９２３年关东大地震，横滨??的一座钢桥万里桥因石油泄漏而引起火灾，巨大的钢桥身受高温而软化塌陷［４］，如图１．２（ａ）；??１９９５年淡路大地震，神户市的阪神电铁的本线高架桥发生火灾导致结构大面积损坏，无法??继续投入使用【５］，如图２（ｂ）。因此地震多发地区的桥梁建设中，除了考虑抗震因素，往往??也要考虑地震次生灾害的防护。??（ａ）横滨市的万里桥?（ｂ）阪神电铁高架桥??图１．２地震火灾后的桥梁??

？?试验所用试件，均从厚度为１３ｍｍ的桥梁结构钢Ｑ３４５ｑＤ板上切割获得，试件切割取??材方式如图２．１所示。试件的设计形状尺寸及成形照片如图２．２所示，试件形状和尺寸设??计满足现行规范ＧＢ／Ｔ２２８．１－２０１０《金属材料拉伸试验第１部分：室温试验方法》的规定。??！?１??Ｉ?ｙ?ｉｌ?！?、??丄?＞＿??＼ｍ２：?产?＝??Ｉ?Ｖ．?＾?１＂?＇?，?＇??????ｒ＝?＾?“?卜十－（?）?－??Ｉ?Ｓ?Ｓ?！?ｉ?Ｓ?５?Ｑ３４５ｑＤ?钢板??Ｉ?＇Ｖ．?／??ｊ?Ｖｓ?ｙ???Ｉ＞?厚度?１３ｍｍ??—＜?＾??ｃ?）?—ｊ—＜?＞—??‘．－丨??「试件＾?ＩＩ?〉??１１??（ａ）

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]桥梁结构钢材滞回本构模型改进及其应用研究[D]. 王彤.浙江大学 2016
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本文编号：2975974