單向面內(nèi)約束混凝土雙向板抗火性能研究.pdf

1、當(dāng)前，大多數(shù)鋼筋混凝土板的抗火試驗(yàn)未考慮面內(nèi)約束，混凝土板可以在其平面內(nèi)自由膨脹變形，然而，實(shí)際結(jié)構(gòu)中樓板的抗火性能會(huì)受到結(jié)構(gòu)中相鄰構(gòu)件面內(nèi)約束作用的影響。因此，有必要開展面內(nèi)約束混凝土雙向板的抗火性能研究，進(jìn)而深入分析面內(nèi)約束作用對(duì)混凝土樓板抗火性能的影響規(guī)律。
　　本文對(duì)試驗(yàn)爐進(jìn)行了改造，并研制了雙向板單向面內(nèi)加載裝置。對(duì)3塊混凝土雙向板進(jìn)行了抗火性能試驗(yàn)研究，其中，1塊為簡支板，2塊為單向面內(nèi)約束板，即在板對(duì)邊施加恒定面內(nèi)約

2、束力，以近似考慮結(jié)構(gòu)中相鄰構(gòu)件的約束影響。對(duì)比分析了3塊試驗(yàn)板的裂縫發(fā)展規(guī)律及破壞模式、溫度、平面內(nèi)外位移以及板角約束力等火災(zāi)行為，研究面內(nèi)約束力大小對(duì)鋼筋混凝土雙向板抗火性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：面內(nèi)約束力對(duì)板的變形及變形速率產(chǎn)生重要影響，且面內(nèi)約束力越大，變形越大，變形速率也越大；板角區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)配筋，有助于板內(nèi)薄膜效應(yīng)發(fā)展，提高板的抗火性能。
　　基于經(jīng)典溫度場(chǎng)理論，提出了水分修正系數(shù)以考慮其濕阻作用，編制了混凝土板溫度場(chǎng)

3、的非線性有限元程序；利用該程序分析了水分修正系數(shù)對(duì)板溫度場(chǎng)的影響，分析結(jié)果表明：水分修正系數(shù)取值2.0時(shí)，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。在工程常用范圍內(nèi)，分析了導(dǎo)熱系數(shù)、蒸發(fā)溫度值、混凝土初始密度、對(duì)流系數(shù)和輻射系數(shù)等參數(shù)對(duì)板溫度場(chǎng)的影響規(guī)律。結(jié)果表明：導(dǎo)熱系數(shù)是影響板截面溫度分布的主要因素，受火面輻射系數(shù)和背火面對(duì)流系數(shù)是次要因素；蒸發(fā)溫度值對(duì)板背火面附近溫度平臺(tái)有重要影響；混凝土初始密度、受火面對(duì)流系數(shù)和背火面輻射系數(shù)對(duì)截面溫度場(chǎng)的影