600MPa鋼筋作為一種新型高強(qiáng)鋼筋,具有力學(xué)性能良好、可加工性能優(yōu)異、安全性高以及節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。鑒于以上優(yōu)異的綜合性能,600MPa鋼筋已經(jīng)在國外一些發(fā)達(dá)國家普及使用,而在我國,600MPa鋼筋的性能研究和工程應(yīng)用還處于起步階段。為了使600MPa鋼筋盡快應(yīng)用于工程建設(shè),本文進(jìn)行了高溫冷卻后600MPa鋼筋的力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究。本研究內(nèi)容可對配置600MPa鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)高溫后的安全性進(jìn)行較為準(zhǔn)確的評價,還能為建筑結(jié)構(gòu)火災(zāi)后的損傷程度評定與修復(fù)加固提供依據(jù)。同時,也為600MPa鋼筋在工程實(shí)踐中的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和試驗(yàn)依據(jù)。本研究的主要內(nèi)容及得出的結(jié)論如下:（1）進(jìn)行600MPa鋼筋的高溫試驗(yàn),并觀察經(jīng)受不同溫度加熱后鋼筋試樣的表面特征變化情況。觀察發(fā)現(xiàn):當(dāng)溫度較低時,經(jīng)不同方式冷卻后鋼筋試樣的表面顏色變化不大;隨著加熱溫度升高,自然冷卻和爐內(nèi)冷卻后的鋼筋試樣表面為紅褐色,而浸水冷卻的鋼筋試樣表面為暗黑色;當(dāng)加熱溫度在1000℃左右時,鋼筋試樣表面碳化嚴(yán)重,氧化層出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。（2）進(jìn)行600MPa鋼筋高溫冷卻后的拉伸試驗(yàn),得到應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�。基于試驗(yàn)結(jié)果,分析高溫后不同冷... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

近十年國內(nèi)外發(fā)生的重大建筑火災(zāi)事故Fig.1-1Majorconstructionfireaccidentsoccurredinthelasttenyearsathomeandabroad

1緒論11緒論1.1研究背景及意義1.1.1研究背景火災(zāi)屬于高頻災(zāi)害，往往對人類生產(chǎn)和生活造成嚴(yán)重危害，尤其是建筑火災(zāi)，在經(jīng)濟(jì)方面造成的損失極高，達(dá)到了總損失的85%左右[1-3]。建筑火災(zāi)因?yàn)榛饎萋铀俣瓤臁渚壤щy程度大、人員傷亡比率高和財產(chǎn)損失嚴(yán)重等特點(diǎn)，其發(fā)生會對建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p壞[4]。因火災(zāi)而引起建筑物損毀坍塌的案例很多，如：2009年，央視在建的附屬文化中心北配樓起火，所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到1.6億元。2010年，上海一棟教師公寓樓著火，造成多人遇難。2011年，沈陽一家酒店的室外平臺起火，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)九千多萬元。2016年，美國曼哈頓一棟33層高樓著火，該事故造成24人受傷。2017年，倫敦西部24層公寓樓發(fā)生火災(zāi)，遇難人數(shù)達(dá)81人。2019年，巴黎圣母院發(fā)生大火，造成巴黎圣母院塔尖倒塌。圖1-1給出了近十年發(fā)生在國內(nèi)外幾起典型的重大建筑火災(zāi)事故。此外，火災(zāi)的發(fā)生，對人員傷亡影響也很大，圖1-2為國家應(yīng)急管理部統(tǒng)計2016年我國火災(zāi)傷亡人數(shù)占比情況。表1-1列出了世界部分國家21世紀(jì)初火災(zāi)態(tài)勢。圖1-1近十年國內(nèi)外發(fā)生的重大建筑火災(zāi)事故Fig.1-1Majorconstructionfireaccidentsoccurredinthelasttenyearsathomeandabroad圖1-22016年中國火災(zāi)傷亡人數(shù)占比（來自應(yīng)急管理部統(tǒng)計）Fig.1-2ProportionoffirecasualtiesinChinain2016(statisticsfromemergencymanagementdepartment)

1緒論9指標(biāo)參數(shù)之間的計算模型，明確了不同冷卻方式對其力學(xué)性能的影響。上述研究成果能夠預(yù)測高強(qiáng)鋼筋在不同溫度和冷卻條件下其受力特性的退化情況，這有利于指導(dǎo)高強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計并對其火災(zāi)后的安全性進(jìn)行評價。1.3鋼材拉伸應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系模型總結(jié)材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系可為非線性有限元分析提供基礎(chǔ)研究依據(jù)[36,48-49]。常用的鋼材拉伸應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型包括彈塑性模型和非線性模型兩大類[49]。其中，彈塑性模型有二折線模型（又分為理想彈塑性和線性強(qiáng)化彈塑性本構(gòu)模型）、三折線模型(也稱三線性彈塑性本構(gòu)模型)及其修正模型；非線性模型包括Ramberg-Osgood模型及其修正模型以及冪函數(shù)模型[49-50]。1.3.1彈塑性本構(gòu)模型(a)理想彈塑性模型(b)線性強(qiáng)化彈塑性模型(c)三折線模型圖1-3常用的彈塑性模型[48-49]Fig.1-3Thecommonelastoplasticmodels1.理想彈塑性模型圖1-3(a)為材料的理想彈塑性模型，可以看出，該模型包括彈性階段和塑性階段。其中，彈性階段為一條斜直線，滿足胡克定律，塑性階段為一水平線[51]。該模型多用于描述強(qiáng)度水平較低的軟鋼材料等，其計算公式可見式(1.34)~(1.35):彈性階段：=(≤)(1.34)塑性階段：=(>)(1.35)管俊峰等[36]通過常溫下的直接拉伸試驗(yàn)獲取了600MPa高強(qiáng)鋼筋試樣的力學(xué)性能指標(biāo)，通過分析試驗(yàn)結(jié)果，確定了600MPa高強(qiáng)鋼筋試樣的理想彈塑性本構(gòu)模型。式中，εy取0.003，εu取0.01，E取2.0×105MPa。2.線性強(qiáng)化彈塑性模型圖1-3(b)為材料的線性強(qiáng)化彈塑性模型，可以看出，該模型可由彈性段和塑性段兩部分組成。其中，彈性段和塑性段均為斜直線，但彈性段斜率較大[49]。該模型適用于具有明顯強(qiáng)化行為的材料，其計算公式可見式(1.36)~(1.37):

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3604684