型鋼混凝土L形柱耐火性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、型鋼混凝土異形柱是綜合了鋼筋混凝土異形柱和型鋼混凝土柱兩者優(yōu)點(diǎn)的一種新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這種結(jié)構(gòu)構(gòu)件不但具有房間平整美觀無棱角、結(jié)構(gòu)布置靈活等特點(diǎn)，還彌補(bǔ)了普通混凝土的承載力不足、抗震性差等缺點(diǎn)。隨著人們對建筑物的承載力、抗震性、空間有效利用率等內(nèi)容的逐步提高，型鋼混凝土異形柱將會被廣泛的使用。由于這類結(jié)構(gòu)構(gòu)件受火面大，對于結(jié)構(gòu)抗火更為不利，為了保護(hù)人身安全、減少經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)對這種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗火性能進(jìn)行研究。目前還沒查檢索到火災(zāi)中型鋼混凝土

2、異形柱耐火極限的研究。因此，本文對型鋼混凝土L形柱的耐火性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　1.考慮軸壓比的影響，對3個(gè)型鋼混凝土L形柱進(jìn)行恒載升溫試驗(yàn)研究，通過該項(xiàng)試驗(yàn)，觀察和分析了3個(gè)型鋼混凝土L形柱在高溫下溫度場的分布特點(diǎn)、變形規(guī)律及耐火極限等。結(jié)果表明(1)在不同的軸壓比下，各測點(diǎn)的升溫趨勢是相同的，但升溫速度略有差異;(2)在不同的軸壓比下，軸向位移曲線的變化規(guī)律為:隨著受火時(shí)間的增加，柱端軸向位

3、移開始緩緩增加，到達(dá)一定受火時(shí)間后軸向位移達(dá)到最大極值點(diǎn)，過后軸向位移開始逐漸下降;(3)在不同的軸壓比下，耐火極限不一樣，且隨著軸壓比的增大，耐火極限呈現(xiàn)減小的趨勢。
　　2.采用ABAQUS對型鋼混凝土L形柱進(jìn)行有限元分析，得其溫度場分布和軸向位移變化曲線的計(jì)算結(jié)果，將其計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明(1)數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合;(2)溫度場的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差為1.2％～12.6％;(3)軸向位移的計(jì)算結(jié)果

4、與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差為7.9％～34％。其產(chǎn)生誤差的原因有熱電爐的密封問題、水蒸氣的散發(fā)等。
　　3.由于實(shí)際試驗(yàn)升溫曲線與ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線不相對應(yīng)，所以將試驗(yàn)中實(shí)測的耐火時(shí)間轉(zhuǎn)換為ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的等效爆火時(shí)間，并采用有限元軟件，得到L形柱在標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的溫度場分布規(guī)律及軸向位移曲線變化規(guī)律的計(jì)算結(jié)果，將其與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明:(1)達(dá)到等效爆火時(shí)間時(shí)，各測點(diǎn)的模擬溫度普遍的高于實(shí)測溫度50％～30％;(