【摘要】：火災是當今發(fā)生頻率較高的災害之一,火災高溫會嚴重降低鋼筋混凝土結構材料的性能從而威脅鋼筋混凝土結構的承載安全,加強受火災高溫作用的鋼筋混凝土結構承載性能的研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文以鋼筋混凝土簡支梁斜截面承載性能為研究對象,借助大型火災模擬試驗系統(tǒng),對足尺無腹筋鋼筋混凝土簡支梁試件進行了火災升溫與恒載耦合作用試驗研究。試驗梁的設計考慮了剪跨比、熱力耦合作用的荷載比、縱筋配筋率等參數(shù)影響�；谠囼�,觀察分析了試驗梁升降溫過程的實測溫度場分布規(guī)律、試驗梁撓度變形、耐火極限以及破壞特征。并采用ABAQUS大型有限元分析軟件對試驗梁進行了模擬分析。主要研究成果如下:(1)試驗結果表明,試件內(nèi)部溫度與受火面距離有關,距離受火面越近溫度越高。在受火升溫初期,試件內(nèi)部測點出現(xiàn)明顯的溫度梯度,表明混凝土具有一定的熱惰性。(2)試驗結果表明,升溫過程中,無腹筋簡支梁的荷載比對試驗梁內(nèi)部測點的溫度變化規(guī)律影響不大,剪跨比對于無腹筋簡支梁的溫度變化規(guī)律沒有影響。(3)試驗結果表明,試件荷載比越大,受火災作用下的變形越快。當荷載比超過0.5時,荷載對無腹筋簡支梁熱力耦合作用下的撓度變形影響更大,試件的耐火能力明顯衰退。(4)由實測撓度變形曲線可見,無腹筋鋼筋混凝土簡支梁在熱力耦合作用下接近耐火極限時的變形會突然增大,發(fā)生明顯斜截面剪切破壞現(xiàn)象更具突然性。(5)試驗結果表明,無腹筋鋼筋混凝土簡支梁在小于常溫極限荷載的作用下,隨著高溫作用的影響將會發(fā)生剪切破壞,即高溫作用將明顯影響鋼筋混凝土簡支梁的抗剪承載能力。(6)試驗結果表明,剪跨比的不同對無腹筋梁的耐火極限影響較大,剪跨比越大,其耐火極限越短。當剪跨比超過3時,其耐火極限降低的程度更為明顯。(7)試驗結果表明,縱筋配筋率是影響無腹筋簡支梁耐火極限的重要因素,縱筋配筋率越小,簡支梁耐火極限越短,試件熱力耦合作用下的抗剪能力越低。(8)通過ABAQUS有限元模擬軟件對試件溫度場、熱力耦合作用下的位移變化進行分析,分析結果與試驗結果進行了比較,吻合尚好。
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU375.1
【圖文】：

（c）萬鑫酒店火災 （d）英國倫敦大火圖 1.1 火災現(xiàn)場圖片1.2 鋼筋混凝土結構抗火研究的背景及意義火災對于人類自身的安全以及社會財富造成了巨大的損失，而位于密集人群的城市建筑所發(fā)生的火災則更為頻繁，損失更加難以計算。在當前的結構工程中，鋼筋混凝土結構占有主要份額，在火災高溫作用下，混凝土與鋼筋的材料力學性能嚴重退化，劇烈的內(nèi)力重分布產(chǎn)生，承載能力明顯削弱，甚至危及結構安全[1-6]，因此，鋼筋混凝土結構的耐火性能已日趨成為國內(nèi)外結構工程和防災減災領域研究的熱點。截止到目前為止，世界上各個國家在火災問題的關注和研究上都非常重視，通過大量的軟件分析和試驗研究，取得了廣泛的成果。我國對于鋼筋混凝土結構受到高溫火災作用下的研究時間尚短，無論是從理論分析方面還是從試驗研究方面都存在許多的不足與缺陷。在火災高溫作用下，鋼筋混凝土結構的強度隨著溫度的升高而發(fā)生明顯下降的

芭浣鍆跡?）CWZJL5-W、ZJL7-W 截面尺寸及配筋圖圖 3.1 鋼筋混凝土梁截面尺寸及配筋圖3.2.2 試件制作本試驗的試件編號采用如下格式表示：對于直接加載的鋼筋混凝土簡支梁試件，火災作用下耐火極限試驗用字“ZJL”表示。常溫對比試件統(tǒng)一在相應類別試件編號前加“CW” 。 此 次 試 驗 共 制 作 12 根 鋼 筋 混 凝 土 簡 支 梁 ， 梁 長 4m ， 矩 形 截 面 為b×h=250mm×400mm。對于此次無腹筋梁，梁頂部為 2 根直徑為 16mm 通長鋼筋。試驗均采取強度等級為 HRB400 的鋼筋，C30 等級強度商品混凝土。（a）混凝土熱電偶試塊 （b）混凝土熱電偶試塊

【參考文獻】

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1 丁發(fā)興;姚飛;李U

本文編號：2742188