火災(zāi)后鋼材力學(xué)性能及鋼橋承載能力評(píng)估研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-14 01:55
近年來我國發(fā)生了多起橋梁火災(zāi)事件,這些災(zāi)難多數(shù)是由車輛、船舶撞擊或是由地震次生災(zāi)害導(dǎo)致過橋燃?xì)廨斔途路被切斷而產(chǎn)生;馂(zāi)帶來的高溫容易對(duì)鋼橋結(jié)構(gòu)及材料造成嚴(yán)重的損傷,但受火倒塌的結(jié)構(gòu)所占比重較低。由于對(duì)未發(fā)生致命損傷的結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行拆除或重建會(huì)造成極大的浪費(fèi),合理的損傷評(píng)估和安全鑒定非常必要。目前,國內(nèi)外現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于火災(zāi)后鋼材剩余力學(xué)性能的規(guī)定仍不完備,鋼橋結(jié)構(gòu)在火災(zāi)后承載能力評(píng)估問題尚未得到解決。為此,本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):51708485)中的極端作用后鋼材的力學(xué)性能研究,對(duì)火災(zāi)后鋼材剩余力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn),建立了單調(diào)荷載及反復(fù)荷載下鋼材的彈塑性本構(gòu)關(guān)系模型。在此基礎(chǔ)上,對(duì)計(jì)算模型的適用性進(jìn)行了初步分析,并探討了材料層面損傷引起的構(gòu)件及結(jié)構(gòu)層面的性能退化。論文的主要研究工作及結(jié)論包含以下幾個(gè)方面:以我國橋梁常用鋼Q345為對(duì)象,開展了火災(zāi)后材料的剩余力學(xué)性能試驗(yàn),研究了鋼材高溫冷卻后的屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、彈性模量、斷后伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能退化;討論了火災(zāi)最高溫度和冷卻方式對(duì)鋼材性能退化的影響;通過對(duì)已有試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析,總結(jié)出鋼材高溫冷卻后力學(xué)性能的折減規(guī)律。在...
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2地震火災(zāi)后的橋梁??
區(qū)域的構(gòu)件性能和結(jié)構(gòu)整體性。另一方面,火災(zāi)是地震引起的主要次生災(zāi)害之一。地震后,??城市內(nèi)部石油燃?xì)夤艿罃嗔选⑵嚀p壞等情況都容易引起火災(zāi)。1923年關(guān)東大地震,橫濱??的一座鋼橋萬里橋因石油泄漏而引起火災(zāi),巨大的鋼橋身受高溫而軟化塌陷[4],如圖1.2(a);??1995年淡路大地震,神戶市的阪神電鐵的本線高架橋發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)大面積損壞,無法??繼續(xù)投入使用【5],如圖2(b)。因此地震多發(fā)地區(qū)的橋梁建設(shè)中,除了考慮抗震因素,往往??也要考慮地震次生災(zāi)害的防護(hù)。??(a)橫濱市的萬里橋?(b)阪神電鐵高架橋??圖1.2地震火災(zāi)后的橋梁??
??試驗(yàn)所用試件,均從厚度為13mm的橋梁結(jié)構(gòu)鋼Q345qD板上切割獲得,試件切割取??材方式如圖2.1所示。試件的設(shè)計(jì)形狀尺寸及成形照片如圖2.2所示,試件形狀和尺寸設(shè)??計(jì)滿足現(xiàn)行規(guī)范GB/T228.1-2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分:室溫試驗(yàn)方法》的規(guī)定。??!?1??I?y?il?!?、??丄?>_??\m2:?產(chǎn)?=??I?V.?^?1"?'?,?'??????r=?^?“?卜十-(?)?-??I?S?S?!?i?S?5?Q345qD?鋼板??I?'V.?/??j?Vs?y???I>?厚度?13mm??—<?^??c?)?—j—<?>—??‘.-丨??「試件^?II?〉??11??(a)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮火災(zāi)影響的鋼材雙曲面模型及力學(xué)分析[J]. 唐站站,魏韜,陳令坤,諸葛翰卿. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(07)
[2]火災(zāi)后型鋼混凝土異形柱正截面承載力非線性分析[J]. 高立堂,蔡維沛,李曉東. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2018(03)
[3]高強(qiáng)鋼S460和S690火災(zāi)后力學(xué)性能試驗(yàn)[J]. 強(qiáng)旭紅,武念鐸,姜旭,羅永峰. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估與性能研究[J]. 馬愛民,張志猛. 四川建材. 2015(06)
[5]高強(qiáng)Q460鋼高溫冷卻后力學(xué)性能研究[J]. 王衛(wèi)永,劉天姿. 建筑材料學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]高溫后鋼材及再生混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J]. 陳宗平,陳俊睿,薛建陽,陳宇良. 工業(yè)建筑. 2014(11)
[7]火災(zāi)后混凝土短肢剪力墻抗震性能的試驗(yàn)研究[J]. 徐玉野,胡翠平,王榮輝,王衛(wèi)華. 土木工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]軸心受壓鋼柱火災(zāi)后穩(wěn)定承載力研究[J]. 陳建鋒,周天華,孫彬生. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[9]超高強(qiáng)鋼S960的火災(zāi)后性能[J]. 鋼結(jié)構(gòu). 2013(01)
[10]鋼橋防火安全評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)方法初步研究[J]. 林輝,孟書濤. 鐵道建筑. 2012(06)
博士論文
[1]橋梁結(jié)構(gòu)鋼材滯回本構(gòu)模型改進(jìn)及其應(yīng)用研究[D]. 王彤.浙江大學(xué) 2016
[2]公路火災(zāi)溫度場(chǎng)數(shù)值模擬及大跨徑纜索承重橋梁火災(zāi)分析[D]. 李利軍.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
本文編號(hào):2975974
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2地震火災(zāi)后的橋梁??
區(qū)域的構(gòu)件性能和結(jié)構(gòu)整體性。另一方面,火災(zāi)是地震引起的主要次生災(zāi)害之一。地震后,??城市內(nèi)部石油燃?xì)夤艿罃嗔选⑵嚀p壞等情況都容易引起火災(zāi)。1923年關(guān)東大地震,橫濱??的一座鋼橋萬里橋因石油泄漏而引起火災(zāi),巨大的鋼橋身受高溫而軟化塌陷[4],如圖1.2(a);??1995年淡路大地震,神戶市的阪神電鐵的本線高架橋發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)大面積損壞,無法??繼續(xù)投入使用【5],如圖2(b)。因此地震多發(fā)地區(qū)的橋梁建設(shè)中,除了考慮抗震因素,往往??也要考慮地震次生災(zāi)害的防護(hù)。??(a)橫濱市的萬里橋?(b)阪神電鐵高架橋??圖1.2地震火災(zāi)后的橋梁??
??試驗(yàn)所用試件,均從厚度為13mm的橋梁結(jié)構(gòu)鋼Q345qD板上切割獲得,試件切割取??材方式如圖2.1所示。試件的設(shè)計(jì)形狀尺寸及成形照片如圖2.2所示,試件形狀和尺寸設(shè)??計(jì)滿足現(xiàn)行規(guī)范GB/T228.1-2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分:室溫試驗(yàn)方法》的規(guī)定。??!?1??I?y?il?!?、??丄?>_??\m2:?產(chǎn)?=??I?V.?^?1"?'?,?'??????r=?^?“?卜十-(?)?-??I?S?S?!?i?S?5?Q345qD?鋼板??I?'V.?/??j?Vs?y???I>?厚度?13mm??—<?^??c?)?—j—<?>—??‘.-丨??「試件^?II?〉??11??(a)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮火災(zāi)影響的鋼材雙曲面模型及力學(xué)分析[J]. 唐站站,魏韜,陳令坤,諸葛翰卿. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(07)
[2]火災(zāi)后型鋼混凝土異形柱正截面承載力非線性分析[J]. 高立堂,蔡維沛,李曉東. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2018(03)
[3]高強(qiáng)鋼S460和S690火災(zāi)后力學(xué)性能試驗(yàn)[J]. 強(qiáng)旭紅,武念鐸,姜旭,羅永峰. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估與性能研究[J]. 馬愛民,張志猛. 四川建材. 2015(06)
[5]高強(qiáng)Q460鋼高溫冷卻后力學(xué)性能研究[J]. 王衛(wèi)永,劉天姿. 建筑材料學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]高溫后鋼材及再生混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J]. 陳宗平,陳俊睿,薛建陽,陳宇良. 工業(yè)建筑. 2014(11)
[7]火災(zāi)后混凝土短肢剪力墻抗震性能的試驗(yàn)研究[J]. 徐玉野,胡翠平,王榮輝,王衛(wèi)華. 土木工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]軸心受壓鋼柱火災(zāi)后穩(wěn)定承載力研究[J]. 陳建鋒,周天華,孫彬生. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[9]超高強(qiáng)鋼S960的火災(zāi)后性能[J]. 鋼結(jié)構(gòu). 2013(01)
[10]鋼橋防火安全評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)方法初步研究[J]. 林輝,孟書濤. 鐵道建筑. 2012(06)
博士論文
[1]橋梁結(jié)構(gòu)鋼材滯回本構(gòu)模型改進(jìn)及其應(yīng)用研究[D]. 王彤.浙江大學(xué) 2016
[2]公路火災(zāi)溫度場(chǎng)數(shù)值模擬及大跨徑纜索承重橋梁火災(zāi)分析[D]. 李利軍.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
本文編號(hào):2975974
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