發(fā)布時間：2020-08-08 10:03

【摘要】：建筑火災是當前發(fā)生最為頻繁的災害之一,火災的高溫作用會嚴重影響工程結構及構件的承載性能,因此,開展工程結構及構件的耐火性能研究已是防災減災領域的研究熱點。大型預應力混凝土屋面板是在工業(yè)建筑中廣泛應用的屋面基本結構構件,且具有跨度大和板厚薄的特點,遭受火災高溫作用將嚴重影響其承載性能。目前,國內外關于該類大型屋面板受火作用承載性能劣化規(guī)律的相關理論和試驗資料較少,因此,開展針對大型預應力混凝土屋面板耐火性能的研究具有重要理論和現實意義。本文總共制作了8塊大型預應力混凝土屋面板試件,其中3塊作為常溫對比試件,1塊進行熱力耦合作用下極限承載性能試驗研究,4塊進行經歷火災作用后剩余承載性能的試驗研究。本論文的主要研究內容和相關成果如下:(1)通過3塊常溫對比預應力混凝土屋面板的靜力加載試驗,觀察分析了屋面板在均布荷載作用下的豎向撓度變化、裂縫開展規(guī)律和破壞特征。試驗結果顯示,常溫對比試件整體的最終破壞形式為始于兩側主肋的受彎破壞。(2)進行了簡支預應力混凝土屋面板在恒載升溫情況下的承載性能試驗,通過測量溫度場沿板厚度方向的分布情況和板的豎向撓度,研究熱力耦合作用下屋面板的裂縫開展規(guī)律、破壞特征和耐火極限。試驗結果表明:熱力耦合作用下,屋面板的破壞始于兩邊主肋的受彎破壞,且破壞迅速。屋面板破壞時板頂四個區(qū)格內出現平行于主肋和次肋的主裂縫,并形成塑性鉸環(huán),最終破壞形式為始于兩側主肋的受彎破壞,實測耐火極限約為50分鐘。(3)通過對火災后澆水冷卻預應力混凝土屋面板的常溫靜力加載試驗,研究和分析了經歷火災高溫作用澆水冷卻后構件的裂縫開展規(guī)律和破壞特征。試驗研究表明:澆水冷卻沒有造成混凝土表面的爆裂和脫落,與常溫對比試件比較受火作用澆水冷卻后屋面析的承載性能降低,抗彎剛度下降。受火時間不同的試件,隨著受火時間的增加,屋面板的承載性能劣化也越嚴重,抗彎剛度也越來越低,屋面板的最終整體破壞形式為始于兩側主肋的受彎破壞。(4)基于試驗結果,利用ABAQUS有限元模擬軟件,進行了非受火屋面板承載性能模擬分析、熱力耦合作用下屋面板承載能力極限模擬分析、火災中屋面板內部溫度場分布模擬分析、火災澆水冷卻后屋面板承載性能模擬分析,并將有限元模擬結果與試驗結果進行比較。
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU378.5
【圖文】：

山東建筑大學碩士學位論文表 3.1 試件編號及試驗工況設計試件類別 試件編號 受火時間（min） 加載方式常溫試件CW-B1 0常溫靜力承載力加載試驗CW-B2 0CW-B3 0受火作用后澆水冷卻試件JS-B30 30受火時不加載火災后靜力加載試驗JS-B45 45JS-B60 60JS-B75 75耐火極限試件 JX-B 耐火極限 受火時加載

受火作用后澆水冷卻試件受火時不加載火災后靜力加載試驗JS-B45 45JS-B60 60JS-B75 75耐火極限試件 JX-B 耐火極限 受火時加載圖 3.1（a） 試件尺寸

JS-B75 75耐火極限試件 JX-B 耐火極限 受火時加載圖 3.1（a） 試件尺寸圖 3.1（b） 1-1 剖面圖圖 3.1（c） 2-2 剖面圖 圖 3.1（d） 3-3 剖面圖

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4 都煥文;楊\

本文編號：2785417