損傷混凝土高溫后的物理力學(xué)性能研究
本文選題:損傷混凝土 + 火災(zāi)(高溫); 參考:《西安建筑科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:在研究混凝土抗火性能時(shí),大多數(shù)研究是以新澆筑的混凝土作為研究對(duì)象,忽略了結(jié)構(gòu)在服役過(guò)程中表面損傷對(duì)結(jié)構(gòu)抗火性能的影響。因此,為了科學(xué)、準(zhǔn)確評(píng)估火災(zāi)后結(jié)構(gòu)的殘余承載力,必須綜合考慮混凝土力學(xué)性能與表面損傷、溫度以及其他影響因素之間的關(guān)系,從而為建筑結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)和火災(zāi)后的結(jié)構(gòu)殘余承載力分析及修復(fù)加固提供一定的依據(jù)。本文對(duì)損傷處理的混凝土試件于不同溫度、不同恒溫時(shí)間、不同冷卻方式的殘余力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究與分析,并測(cè)出混凝土殘余應(yīng)力—應(yīng)變曲線,對(duì)比分析損傷與未損傷混凝土高溫后的殘余力學(xué)性能的差異。具體工作如下:(1)通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比研究了損傷與未損傷混凝土于不同溫度、不同恒溫時(shí)間及不同冷卻方式下的質(zhì)量變化情況,得出了損傷與否對(duì)高溫后的質(zhì)量損失的影響。(2)通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比研究了損傷與未損傷混凝土于不同溫度、不同恒溫時(shí)間后混凝土試件的強(qiáng)度與變形性能的變化情況,根據(jù)數(shù)據(jù)擬合出了高溫后相應(yīng)的力學(xué)性能與溫度之間的關(guān)系。研究了不同冷卻方式對(duì)高溫后混凝土的力學(xué)性能的影響情況,分析了高溫作用后不同冷卻方式下殘余性能差異的原因,并根據(jù)數(shù)據(jù)擬合出了不同冷卻方式下的殘余抗壓強(qiáng)度與溫度之間的關(guān)系。(3)基于常溫混凝土的損傷演化本構(gòu)模型的理論推導(dǎo),考慮損傷處理對(duì)強(qiáng)度的影響以及溫度弱化效應(yīng),推導(dǎo)了損傷(碳化、凍融)混凝土高溫后的本構(gòu)模型。(4)火災(zāi)后構(gòu)件表面溫度初步評(píng)定。系統(tǒng)的介紹了幾種常用估計(jì)構(gòu)件表面溫度的方法,并根據(jù)已有的高溫后混凝土殘余抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)數(shù)據(jù),建立了高溫(火災(zāi))后強(qiáng)度下降系數(shù)與溫度之間的關(guān)系,從而能更方便、準(zhǔn)確地對(duì)構(gòu)件表面溫度進(jìn)行判定,為火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)損傷評(píng)定奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:In the study of the fire resistance of concrete, most of the studies take the newly cast concrete as the object of study, ignoring the influence of the surface damage of the structure on the fire resistance of the structure during the service process. Therefore, in order to accurately evaluate the residual bearing capacity of structures after fire, the relationship between mechanical properties of concrete and surface damage, temperature and other influencing factors must be considered. Thus, it provides some basis for the fire resistant design of building structure and the analysis of residual bearing capacity of the structure after fire, as well as the repair and reinforcement of the structure. In this paper, the residual mechanical properties of concrete specimens treated with damage at different temperatures, different constant temperatures and different cooling methods are studied and analyzed, and the residual stress-strain curves of concrete are measured. The difference of residual mechanical properties between damaged and undamaged concrete at high temperature was analyzed. The concrete works are as follows: (1) the mass changes of damaged and undamaged concrete at different temperatures, different time of constant temperature and different cooling methods are studied by means of experiments. The influence of damage on mass loss after high temperature is obtained. According to the data, the relationship between mechanical properties and temperature after high temperature is fitted out. The influence of different cooling methods on the mechanical properties of concrete after high temperature is studied, and the reasons for the difference of residual properties under different cooling modes are analyzed. According to the data, the relationship between residual compressive strength and temperature under different cooling modes is fitted. (3) based on the constitutive model of damage evolution of normal temperature concrete, the influence of damage treatment on strength and the effect of temperature weakening are considered. The constitutive model of damaged (carbonized, freeze-thawed) concrete after high temperature is derived. Several commonly used methods to estimate the surface temperature of concrete members are introduced systematically. Based on the existing experimental data of the residual compressive strength of concrete after high temperature, the relationship between the strength decreasing coefficient and the temperature after high temperature (fire) is established. Therefore, it is more convenient and accurate to judge the surface temperature of the component, which lays a foundation for the damage assessment of the building structure after fire.
【學(xué)位授予單位】:西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TU528
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本文編號(hào):1956811
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