公路混凝土橋梁火災后安全性能評定高溫冷卻后材料性能與歷經溫度對應關系、構件截面縮減及承載能力計算方法

1、附錄 J（規(guī)范性）高溫冷卻后材料性能與歷經溫度對應關系高溫冷卻后混凝土力學性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關系見 J.1，高溫冷卻后鋼筋力學性能指標隨 溫度的變化關系見表 J.2，高溫冷卻后鋼筋與混凝土粘結性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關系見表 J.3，鋼 絞線預應力損失率隨歷經溫度的關系見表 J.4。表 J.1 高溫冷卻后混凝土力學性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關系抗壓強度 抗拉強度溫度/℃ 自然冷卻 噴水冷卻 自然冷卻 噴水冷卻 彈性模量20 1.0

2、0 1.00 1.00 1.00 1.00100 0.99 0.93 0.95 0.92 0.90200 0.91 0.85 0.85 0.79 0.77300 0.85 0.74 0.68 0.62 0.61400 0.75 0.65 0.57 0.49 0.46500 0.64 0.55 0.45 0.36 0.34600 0.57 0.46 0.34 0.25 0.21700 0.49 0.33 0.24 0.17 0.17800

3、 0.33 0.21 0.16 0.07 0.15900 0.21 0.16 0.05 0.00 0.00表 J.2 高溫冷卻后鋼筋力學性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關系熱軋鋼筋 鋼絞線 鋼絲溫度/℃ 屈服 強度極限 強度彈性 模量屈服 強度極限 強度彈性 模量屈服 強度極限 強度彈性 模量20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 100 0.99 0.99 0.99 1.00 1.

4、00 1.00 1.00 1.00 1.00 200 0.98 0.99 0.98 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 300 0.97 0.98 0.96 0.97 0.98 1.00 0.93 0.96 1.00 400 0.96 0.97 0.95 0.88 0.88 1.00 0.83 0.85 1.00 500 0.95 0.96 0.93 0.74 0.69 1.00 0.59 0.

5、68 1.00 600 0.93 0.92 0.92 0.61 0.51 1.00 0.41 0.52 1.00 700 0.88 0.90 0.90 0.49 0.36 1.00 0.24 0.36 1.00 800 0.82 0.89 0.88 0.47 0.36 0.97 0.16 0.22 0.97 900 0.77 0.84 0.86 0.49 0.42 0.90 0.19 0.10 0.93 表 J.3

6、高溫冷卻后鋼筋與混凝土粘結性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關系溫度/℃ 20 100 200 300 400 500 600 700 800光圓鋼筋 1 0.88 0.75 0.65 0.47 0.32 0.21 0.14 0.08帶肋鋼筋 1 0.96 0.91 0.85 0.77 0.67 0.45 0.4 0.3表 J.4 鋼絞線預應力損失率隨經歷溫度的關系溫度/℃ 常溫 300 400 500 600 700 800預應力損失率 0

7、6% 14% 24% 37% 53% 71%鋼筋彈性模量； s E鋼筋面積； s AEI 截面的抗彎剛度；各損傷區(qū)域繞自身形心軸的慣性矩； 0i d I混凝土各損傷區(qū)域中心點至截面中性軸的距離； i d受力區(qū)鋼筋至中性軸的距離； s d損傷截面軸向受壓承載能力值； u N各損傷區(qū)域混凝土強度值； i c f鋼筋的強度值； s fh0 截面的有效高度；各損傷區(qū)域的寬度； i b逐層損傷區(qū)域混凝土的厚度； i c d受壓區(qū)逐層損傷區(qū)域形心距

8、離截面頂緣的距離； i c xj 受壓區(qū)的應分析計算到的層數(shù)。K.2300℃等溫線法 ℃等溫線法該計算方法采用縮減的構件截面尺寸，即忽略構件表面的損傷層。損傷層厚度取為截面受壓區(qū) 300℃等溫線上各點距離截面邊緣的平均深度。假設溫度大于 300℃的混凝土對構件承載力沒有貢獻，而溫度不大于 300℃的混凝土的抗壓強度和彈性模量采用常溫取值，其中常溫抗壓強度采用標準值。截面的承載力計算可采用下述步驟：a）確定截面 300℃等溫線的位置；b）

9、 去掉截面上溫度大于 300℃的部分，等溫線的圓角部分可近似處理成直角；c）確定受拉區(qū)和受壓區(qū)鋼筋的溫度，單根鋼筋的溫度可根據(jù)鋼筋中心處位置由構件截面溫度場曲線獲得，對于落在縮減后的有效截面之外的部分鋼筋，在計算該截面的高溫承載力時仍需予以考慮；d） 根據(jù)鋼筋的溫度確定鋼筋強度，確定過程中鋼筋的常溫強度采用標準值；e）針對縮減后的有效截面以及由步驟 4 獲得的鋼筋強度，采用常溫計算方法確定截面的高溫承載力；f）比較并判斷截面的高溫承載力