約束PEC柱繞強(qiáng)軸的抗火性能研究.pdf

1、PEC柱是在H型鋼腹板和兩翼緣之間填充混凝土而形成的組合柱,PEC柱的承載力高、抗震性能好,具有良好的經(jīng)濟(jì)性能。由于型鋼翼緣外露,高溫下無保護(hù)的鋼材很容易受到損害?？紤]到實(shí)際結(jié)構(gòu)中的柱子均受到相鄰構(gòu)件的約束,其抗火性能與孤立柱必定存在著差異。目前國內(nèi)外對PEC柱在實(shí)際情況下抗火性能的研究還不完善,為了更加清晰的認(rèn)識到實(shí)際結(jié)構(gòu)中柱的抗火性能,本文對兩根約束PEC柱的抗火性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,并針對影響約束PEC柱抗火性能的因素進(jìn)行了分析,建立

2、了約束PEC柱耐火極限的計(jì)算方法,為進(jìn)行約束PEC柱抗火設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文開展的工作主要有:
　　(1)對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié),對材料的熱工性能參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了對比分析,確定了高溫下PEC柱混凝土和鋼材的熱工參數(shù)和本構(gòu)關(guān)系模型。
　　(2)進(jìn)行了兩根四面受火約束PEC柱耐火極限試驗(yàn)。觀察約束PEC柱的破壞過程,獲得PEC柱變形-時(shí)間曲線和耐火極限。
　　(3)利用ABAQUS軟件,建立ISO-83

3、4標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下四面受火約束PEC柱有限元模型,應(yīng)用已有的PEC柱抗火試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的合理性。
　　(4)應(yīng)用以上模型,分析了不同軸向約束剛度比、荷載比、偏心率、截面尺寸等參數(shù)對約束PEC柱抗火性能的影響。通過對以上各參數(shù)下耐火極限結(jié)果的整理和分析,回歸了一定范圍內(nèi)約束PEC柱耐火極限的計(jì)算公式。
　　(5)對不同彎矩分布模式下約束PEC柱的軸力變化情況、變形特征以及耐火極限進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明:均勻彎矩分布模式下約束