鋼結(jié)構(gòu)因其輕質(zhì)、高強(qiáng)和施工便捷的優(yōu)點(diǎn)逐漸成為大跨及高層結(jié)構(gòu)的首選。在建筑工程中采用高強(qiáng)鋼,能夠減少構(gòu)件的截面尺寸和結(jié)構(gòu)自重,進(jìn)而增加建筑面積。但是鋼材不耐火,當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí),鋼材喪失大部分剛度和強(qiáng)度。所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)抗火性能的研究意義重大,鋼材高溫下力學(xué)性能是鋼結(jié)構(gòu)抗火性能研究的基礎(chǔ)。有研究表明高溫下鋼材的蠕變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較大,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火性能分析時(shí),需要考慮蠕變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,否則將會(huì)使結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)偏于不安全。另外,局部火災(zāi)不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生根本性破壞,拆除或重建會(huì)造成資源浪費(fèi),需要對(duì)火災(zāi)后結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)估。鋼材高溫后的力學(xué)性能是進(jìn)行火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)安全評(píng)估的基礎(chǔ)。所以本文對(duì)高強(qiáng)度Q690鋼高溫下力學(xué)性能、高溫蠕變性能和高溫后力學(xué)性能進(jìn)行研究,并對(duì)考慮高溫蠕變后Q690鋼柱的抗火性能進(jìn)行分析,本文的主要內(nèi)容如下:（1）高溫拉伸試驗(yàn):對(duì)Q690鋼材進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn),得到高溫下Q690鋼的彈性模量,屈服強(qiáng)度,極限強(qiáng)度和應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn);與其他高強(qiáng)度鋼材和歐洲規(guī)范EC3規(guī)定的高溫力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比�；谝延械匿摬谋緲�(gòu)模型擬合高溫下Q690鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn),提出彈性模量和屈服強(qiáng)度的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。（2... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

拉伸試件及其尺寸

高溫拉伸試驗(yàn)采用 CMT5305 微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)加載。試件加熱采用筒式高溫試驗(yàn)爐，試驗(yàn)爐由內(nèi)嵌電阻絲通過(guò)供電發(fā)熱，最高加熱溫度為 1200℃，溫度控制精度在±3℃，通過(guò)伸入試驗(yàn)爐中的3個(gè)熱電偶進(jìn)行溫度控制，如圖2.4所示。試驗(yàn)爐加熱分為上中下三個(gè)加熱區(qū)，根據(jù)熱電偶反饋的溫度，來(lái)控制三個(gè)加熱區(qū)的加熱功率，使?fàn)t中溫度均勻。試驗(yàn)拉伸時(shí)采用配套的位移引伸計(jì)緊套在試件的凸緣上，位移引伸計(jì)的連桿隨著試件變形而移動(dòng)，從而將試件標(biāo)距的變形傳導(dǎo)出來(lái)。應(yīng)變引伸計(jì)安裝在位移引伸計(jì)的不受熱部分，來(lái)采集試件拉伸時(shí)試件的應(yīng)變，如圖 2.5 所示。其中應(yīng)變引伸計(jì)的初始長(zhǎng)度和試件的標(biāo)距同為 50mm，測(cè)得的即為試件應(yīng)變。另外，應(yīng)變引伸計(jì)的量程為 30%。5016210R25φ1610.5235 22 22 34

（a）位移引伸計(jì) （b）應(yīng)變采集圖 2.5 位移引伸計(jì)Fig 2.5 Acquisition system for displacement.3 高溫拉伸加載制度高溫下拉伸速率對(duì)試件拉伸結(jié)果影響比較大。圖 2.6 是溫度為 700℃時(shí)對(duì)在拉伸過(guò)程中改 7 變拉伸速率的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，可以看出拉伸速率的改-應(yīng)變曲線(xiàn)影響較大，當(dāng)增大拉伸速率時(shí)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)出現(xiàn)陡升現(xiàn)象。圖件 800-2 的加載速率為 0.3kN/s，試件 800-1 加載速率符合規(guī)范規(guī)定的加① 當(dāng)應(yīng)變 <1%，即屈服階段：拉伸速率 0.003/min，②應(yīng)變 1%< <2%:均勻改變至 0.02/min，③ 應(yīng)變 >2%,拉伸速率為 0.02/min。二者的應(yīng)力-相差甚遠(yuǎn)。可以看出高溫下同一試件拉伸對(duì)拉伸速率改變的反應(yīng)是比較且對(duì)于同一溫度采用不同的加載速率得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)差異比較大，越快，得到的強(qiáng)度越大。因此，高溫下拉伸加載制度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果非常重要

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]Mg2Si/Mg-Sn基復(fù)合材料的組織控制與高溫蠕變行為研究[D]. 蔡添祥.華南理工大學(xué) 2013
[4]復(fù)合鋼板界面處高溫蠕變特性研究[D]. 時(shí)燁華.太原理工大學(xué) 2013
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[7]復(fù)合鋼板壓力容器焊縫高溫蠕變研究[D]. 李煜.太原理工大學(xué) 2010
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