考慮火災全過程的鋼管混凝土組合框架力學性能研究.pdf

1、由于鋼管混凝土結構相對于鋼筋混凝土結構以及鋼結構具有承載力高、抗震性能好、施工方便，特別是耐火性能好以及火災后良好的可修復性等優(yōu)點，因此深入研究考慮火災全過程的鋼管混凝土組合框架的力學性能，對于結構抗火設計以及火災后評估修復具有重要的意義。本文對實際工程中鋼管混凝土組合框架在考慮常溫加載、火災升溫、降溫以及火災后四個復雜階段的力學性能和工作機理進行了研究。具體進行了以下三個方面的研究:
　　(1)通過選擇適合本文的合理的熱工參數模

2、型，火災模型，以及邊界條件等的基礎上，運用有限元分析軟件ABAQUS建立考慮火災全過程的鋼管混凝土柱-鋼梁組合框架的溫度場有限元模型，分析了不同受火時刻平面組合框架柱、組合梁構件截面的溫度與時間變化規(guī)律，并與已有試驗進行對比分析，以驗證模型的有效性。
　　(2)通過分析確定了常溫段、升溫段、降溫段和高溫后4個階段鋼材和核心混凝土以及鋼筋混凝土樓板的材料本構關系模型，合理的網格劃分以及邊界條件等的基礎上，建立了考慮火災全過程的鋼管混

3、凝土柱-組合梁框架的力學有限元模型，實現了對火災升溫、降溫和外荷載共同作用下的鋼管混凝土組合框架的火災全過程分析研究，并與常溫下以及未考慮降溫段（自然冷卻）的火災后進行對比分析，最后分析了鋼管混凝土框架在火災全過程的工作機理，進一步了解了該類結構的抗火性能。
　　(3)對在外荷載和火災升、降溫共同作用下影響鋼管混凝土柱-鋼梁組合框架的P-⊿骨架曲線參數進行分析，包括:火災荷載比、升溫時間比、含鋼率、鋼材的強度、混凝土的強度、框架柱