預(yù)制混凝土疊合樓板抗火性能的試驗研究和理論分析.pdf

1、疊合樓板目前已得到廣泛應(yīng)用，其常溫下力學性能研究已進行得比較充分，但火災(zāi)高溫下疊合樓板的抗火性能的相關(guān)研究還非常有限，缺乏具有操作性的疊合樓板抗火設(shè)計與火災(zāi)后修復建議。本論文進行了8塊足尺預(yù)制混凝土疊合樓板的抗火性能試驗研究和理論分析，對火災(zāi)高溫下疊合樓板的內(nèi)部溫度場和力學性能的進行了有限元建模和數(shù)值分析，最后提出了疊合樓板的抗火設(shè)計方法以及火災(zāi)后修復建議:
　　首先，對疊合樓板的發(fā)展歷史和常溫力學性能研究現(xiàn)狀進行了簡單介紹;闡述

2、了火災(zāi)事故的危險性以及疊合樓板進行火災(zāi)高溫下力學性能研究的重要性;總結(jié)了目前國內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能和抗火設(shè)計方法的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　其次，進行了8塊預(yù)制混凝土疊合樓板的足尺抗火性能試驗研究，試驗主要考察了鋼筋類別、板底是否涂抹水泥砂漿粉刷層以及簡支或連續(xù)3種因素對疊合樓板抗火性能的影響，獲得了火災(zāi)高溫作用下疊合樓板的變形全過程及破壞模式，實測了截面特征點溫度、撓度變形以及耐火極限等熱學和力學參數(shù)，分析了各參數(shù)對疊合樓板抗火性能和耐

3、火極限的影響。
　　基于構(gòu)成疊合樓板的混凝土和鋼筋的熱工性能模型，利用ABAQUS有限元分析軟件建立了疊合樓板的截面溫度場分析模型，用已有試驗結(jié)果進行了模型驗證。分析了疊合樓板典型溫度場及分布規(guī)律，研究了升溫曲線、升溫時間、截面高度以及防火保護層厚度等對不同受火條件下疊合樓板截面溫度分布的影響規(guī)律，為疊合樓板火災(zāi)下力學性能分析提供了可靠的溫度場數(shù)據(jù)。
　　第四章，確定了混凝土和鋼筋（預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋）在高溫下的熱膨脹系數(shù)

4、、強度、彈性模量以及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型，利用有限元分析軟件ABAQUS建立了基于恒載-升溫途徑下疊合樓板的耐火極限和抗火性能分析模型。應(yīng)用本文的試驗結(jié)果以及其他研究者的相關(guān)試驗數(shù)據(jù)，驗證了有限元分析模型的正確性。在此基礎(chǔ)上，對影響疊合樓板抗火性能的主要因素進行分析和比較。
　　最后，為滿足疊合樓板抗火設(shè)計與火災(zāi)后加固修復的需要，根據(jù)耐火極限參數(shù)分析結(jié)果，總結(jié)各因素的影響規(guī)律，提出了不同耐火等級下的抗火要求。疊合樓板發(fā)生火災(zāi)后，根據(jù)