【摘要】：為了研究約束高強(qiáng)度Q460鋼梁的抗火性能,在已有約束鋼梁分析理論的基礎(chǔ)上,引入殘余應(yīng)力,提出了約束鋼梁的抗火性能分析方法,并采用普通強(qiáng)度約束鋼梁試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)分析方法進(jìn)行了驗(yàn)證�？紤]高強(qiáng)度Q460鋼材高溫下力學(xué)性能參數(shù),利用所提出的方法分析了約束高強(qiáng)度Q460鋼梁的抗火性能,并與普通強(qiáng)度Q345鋼梁進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)影響約束高強(qiáng)度Q460鋼梁的抗火性能參數(shù)進(jìn)行了分析,包括荷載比、殘余應(yīng)力、軸向約束剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)約束剛度和受火方式等。研究表明:所提出的分析方法準(zhǔn)確可靠,高強(qiáng)度Q460鋼梁抗火性能與普通強(qiáng)度鋼梁具有較大的區(qū)別,高強(qiáng)度Q460約束鋼梁的抗火性能明顯優(yōu)于普通強(qiáng)度約束鋼梁。荷載比、軸向約束剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)約束剛度、受火方式對(duì)高強(qiáng)度Q460約束鋼梁有較大影響。
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圖片說(shuō)明： 獨(dú)立構(gòu)件的受力狀態(tài)及約束條件與整體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件有很大不同。在鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)中發(fā)現(xiàn)［１］，，由于結(jié)構(gòu)中的梁受到周?chē)鷺?gòu)件的約束，結(jié)構(gòu)中的梁比獨(dú)立梁具有更好的抗火性能。近年來(lái)，不少學(xué)者開(kāi)展了約束鋼梁的抗火性能研究，其中Ｌｉｕ等［２］做了一系列約束Ｓ２７５鋼梁的試驗(yàn)研究，考慮了荷載比、轉(zhuǎn)動(dòng)約束剛度和軸向約束剛度對(duì)約束鋼梁的影響，研究表明約束鋼梁的抗火性能優(yōu)于一般的獨(dú)立梁。Ｌｉ等［３］做了２根考慮升溫和降溫段的約束Ｑ３４５鋼梁的受力性能試驗(yàn)，也發(fā)現(xiàn)約束鋼梁的抗火性能與單獨(dú)的鋼梁有很大不同，并且還發(fā)現(xiàn)梁端的局部屈曲對(duì)約束鋼梁的軸力有很大影響。Ｙｉｎ等［４－５］對(duì)約束鋼梁的懸鏈線效應(yīng)進(jìn)行了研究，提出了溫度均勻分布和不均勻分布時(shí)考慮懸鏈線效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。Ｌｉ等［６］建立了約束鋼梁在升溫段和降溫段全過(guò)程的分析方法，與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。但上述兩種方法均未考慮殘余應(yīng)力的影響。Ｄａｗｉｋａｔ等［７］根據(jù)平衡和相容原則，提出了約束鋼梁考慮端部約束、連接構(gòu)造、溫度梯度等因素的分析方法，計(jì)算結(jié)果和ＡＮＳＹＳ有限元計(jì)算吻合較好。雖然已對(duì)各種普通強(qiáng)度鋼梁的抗火性能進(jìn)行了大量研究，但對(duì)約束高強(qiáng)度鋼梁的研究還比較少。由于高溫下高強(qiáng)Ｑ４６０鋼材的強(qiáng)度和剛度折減系數(shù)與普通強(qiáng)度鋼材有一定的差異［８］，且高強(qiáng)Ｑ４６０鋼在建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因此，有必要對(duì)約束高強(qiáng)度Ｑ４６０鋼梁的抗火性能進(jìn)行研究。王衛(wèi)永等［９－１０］采用臨界應(yīng)力法對(duì)Ｑ４６０高強(qiáng)度鋼梁與普通強(qiáng)度鋼梁的抗火性能進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼梁的抗火性能與普通強(qiáng)度鋼梁有較大差異。筆者在已有分析
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圖片說(shuō)明： 獨(dú)立構(gòu)件的受力狀態(tài)及約束條件與整體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件有很大不同。在鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)中發(fā)現(xiàn)［１］，由于結(jié)構(gòu)中的梁受到周?chē)鷺?gòu)件的約束，結(jié)構(gòu)中的梁比獨(dú)立梁具有更好的抗火性能。近年來(lái)，不少學(xué)者開(kāi)展了約束鋼梁的抗火性能研究，其中Ｌｉｕ等［２］做了一系列約束Ｓ２７５鋼梁的試驗(yàn)研究，考慮了荷載比、轉(zhuǎn)動(dòng)約束剛度和軸向約束剛度對(duì)約束鋼梁的影響，研究表明約束鋼梁的抗火性能優(yōu)于一般的獨(dú)立梁。Ｌｉ等［３］做了２根考慮升溫和降溫段的約束Ｑ３４５鋼梁的受力性能試驗(yàn)，也發(fā)現(xiàn)約束鋼梁的抗火性能與單獨(dú)的鋼梁有很大不同，并且還發(fā)現(xiàn)梁端的局部屈曲對(duì)約束鋼梁的軸力有很大影響。Ｙｉｎ等［４－５］對(duì)約束鋼梁的懸鏈線效應(yīng)進(jìn)行了研究，提出了溫度均勻分布和不均勻分布時(shí)考慮懸鏈線效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。Ｌｉ等［６］建立了約束鋼梁在升溫段和降溫段全過(guò)程的分析方法，與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。但上述兩種方法均未考慮殘余應(yīng)力的影響。Ｄａｗｉｋａｔ等［７］根據(jù)平衡和相容原則，提出了約束鋼梁考慮端部約束、連接構(gòu)造、溫度梯度等因素的分析方法，計(jì)算結(jié)果和ＡＮＳＹＳ有限元計(jì)算吻合較好。雖然已對(duì)各種普通強(qiáng)度鋼梁的抗火性能進(jìn)行了大量研究，但對(duì)約束高強(qiáng)度鋼梁的研究還比較少。由于高溫下高強(qiáng)Ｑ４６０鋼材的強(qiáng)度和剛度折減系數(shù)與普通強(qiáng)度鋼材有一定的差異［８］，且高強(qiáng)Ｑ４６０鋼在建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因此，有必要對(duì)約束高強(qiáng)度Ｑ４６０鋼梁的抗火性能進(jìn)行研究。王衛(wèi)永等［９－１０］采用臨界應(yīng)力法對(duì)Ｑ４６０高強(qiáng)度鋼梁與普通強(qiáng)度鋼梁的抗火性能進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼梁的抗火性能與普通強(qiáng)度鋼梁有較大差異。筆者在已有分析
【作者單位】： 重慶大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助(CDJZR12200004;106112013CDJZR200006)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TU391

【參考文獻(xiàn)】

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2 王衛(wèi)永;周一超;于寶林;彭川;;高強(qiáng)度Q460鋼梁抗火性能研究(Ⅱ)——理論驗(yàn)證[J];土木建筑與環(huán)境工程;2014年03期

【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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6 叢術(shù)平;董毓利;梁書(shū)亭;;柔性連接鋼梁火災(zāi)行為的試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2008年07期

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9 李國(guó)強(qiáng),賀軍利,蔣首超;約束鋼梁的抗火試驗(yàn)與驗(yàn)算[J];土木工程學(xué)報(bào);2000年04期

10 劉兵;王衛(wèi)永;李國(guó)強(qiáng);戴國(guó)欣;;高強(qiáng)度Q460鋼柱抗火性能研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年09期

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2 呂俊利;董毓利;孫建東;楊志年;;無(wú)防火保護(hù)鋼柱抗火性能的研究[A];第19屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ冊(cè)）[C];2010年

3 劉秀英;郝淑英;張琪昌;;三跨連續(xù)板抗火性能的有限元分析[A];第六屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

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5 韓寧杰;高建嶺;張宏濤;;石化企業(yè)管廊鋼結(jié)構(gòu)抗火性能的數(shù)值模擬方法綜述[A];北京力學(xué)會(huì)第18屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

6 叢術(shù)平;梁書(shū)亭;董毓利;;簡(jiǎn)支鋼梁火災(zāi)行為的試驗(yàn)研究[A];2005年全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇（土木建筑學(xué)科）論文集[C];2005年

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本文編號(hào)：2513112