高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁抗火性能試驗(yàn)研究.pdf

1、為研究高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁的耐火極限和火災(zāi)后性能，并與普通鋼筋混凝土連續(xù)梁的火災(zāi)性能進(jìn)行對比，共進(jìn)行了13根普通/高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁試件的常溫靜載試驗(yàn)、耐火極限試驗(yàn)和火災(zāi)后抗彎試驗(yàn)。將有限元數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比，驗(yàn)證數(shù)值模擬的計(jì)算精度后，進(jìn)一步針對影響連續(xù)梁耐火極限的主要參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化有限元分析。主要結(jié)論如下:
　　(1)對1根普通鋼筋混凝土連續(xù)梁和2根高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁進(jìn)行常溫下的抗彎性能試驗(yàn)，對比研究了連續(xù)梁受彎條

2、件下的截面應(yīng)變、裂縫寬度、內(nèi)力重分布、屈服荷載、極限荷載和破壞形態(tài)等內(nèi)容。試驗(yàn)表明:高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁具有更大的抗彎承載力，其內(nèi)力重分布也更加充分。靜載結(jié)果為火災(zāi)下（后）的試驗(yàn)研究提供了對比數(shù)據(jù)。
　　(2)運(yùn)用有限元軟件ABAQUS對普通/高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁進(jìn)行了抗彎性能的非線性分析，同時(shí)，采用理論方法計(jì)算其極限承載力。模擬分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。
　　(3)在恒載升溫條件下，取三種持荷比(0.3、0.5、0.7)

3、、兩種配筋率(0.7％、1.0％)的3根普通鋼筋混凝土連續(xù)梁和4根高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁進(jìn)行了耐火極限試驗(yàn)，對比研究試件不同時(shí)刻的溫度場分布、破壞特征、耐火性能和高溫內(nèi)力重分布等內(nèi)容。結(jié)果表明，連續(xù)梁耐火極限隨著持荷比的增加而逐漸減小，其下降速率逐漸變緩。
　　(4)運(yùn)用有限元軟件ABAQUS模擬的連續(xù)梁溫度場與實(shí)測結(jié)果基本吻合;對恒載升溫條件下的普通/高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁進(jìn)行了熱-力耦合非線性分析，分析得到的位移-時(shí)間曲線、耐火極

4、限、受火變形和高溫內(nèi)力重分布等結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致。基于有限元參數(shù)化分析結(jié)果進(jìn)行了回歸分析，得到了普通/高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁在不同持荷比下的耐火極限計(jì)算公式;發(fā)現(xiàn)配筋率對高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁耐火極限影響較小，呈線性關(guān)系。采用截面劃分方法，對普通/高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁不同受火時(shí)間下的高溫極限承載力進(jìn)行了理論簡化計(jì)算，驗(yàn)證了連續(xù)梁高溫下的出鉸順序。
　　(5)在持荷升降溫條件下，對3根高強(qiáng)鋼筋混凝土連續(xù)梁進(jìn)行了不同受火時(shí)間后(30m

5、in、60min、90min)的受彎靜載試驗(yàn)，研究了升降溫過程截面溫度場、彎曲變形、截面剛度、延性和殘余承載力等內(nèi)容。研究表明:隨著受火時(shí)間增加，受火后連續(xù)梁的屈服荷載、極限荷載均呈拋物線型降低;受火后連續(xù)粱承載力有明顯下降，但剛度和延性的降幅更大?；貧w得到了受火后連續(xù)梁屈服荷載和極限荷載隨受火時(shí)間變化的公式，與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
　　(6)運(yùn)用ABAQUS有限元軟件模擬了連續(xù)梁升降溫過程的溫度場和不同受火時(shí)間自然冷卻后的抗彎性能