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三面受火的矩形钢管混凝土柱受力机理与耐火极限

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2011
受火边界作为研究结构构件抗火性能的基本前提条件之一,对结构构件抗火性能有着显著影响。已有钢管混凝土柱相关研究多假设其四面均匀受火,则针对实际结构中可能出现的三面受火这一情况,对矩形钢管混凝土柱进行抗火性能理论研究。分析了三面受火的矩形钢管混凝土柱温度场和耐火极限,以及高温全过程的构件受力机理,且与四面受火的矩形钢管混凝土柱进行了对比分析。研究表明:三面受火时构件截面的整体温度比四面受火时有显著降低,且三面受火时耐火极限高于四面受火;三面受火构件在高温全过程中轴向变形趋势与四面受火类似 ...
杨华, 刘发起, 吕学涛, 张素梅
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圆钢管混凝土柱火灾升温试验及钢管温度计算方法

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2018
钢管混凝土柱充分利用了钢和混凝土各自的优点,具有良好的结构受力性能和经济性,且施工方便,广泛应用于工程建设。由于钢管内部的混凝土能吸收大量的热量,钢管混凝土柱的抗火性能优于纯钢柱;但若不对其进行防火保护,大部分情况下其耐火极限不能满足规范要求;若对其按纯钢柱进行抗火设计,又会造成很大的浪费。目前国内外对钢管混凝土柱的耐火性能及抗火设计已进行了大量的研究,提出了一些抗火设计方法,但这些方法在实际工程应用中比较复杂,简便性有待提高。构件在火灾下的截面温度分布是抗火设计的基础 ...
王紫珮   +5 more
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端部约束型腹板开孔预应力波纹钢-混凝土组合梁抗火性能

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2022
为研究腹板开孔对端部约束预应力波纹钢-混凝土组合梁抗火性能的影响,采用有限元软件ABAQUS对该类组合梁在高温作用下的力学性能进行了非线性有限元分析,研究了具有端部约束预应力波纹腹板开孔组合梁的内力、跨中挠度演化过程以及破坏模式,并对其耐火性能进行了参数分析。结果表明:受约束预应力波纹腹板开孔组合梁在高温作用下的破坏模式为开孔截面腹板与端部截面波纹腹板及钢梁下翼缘发生局部屈曲;随着温度的升高,组合梁由压弯发展至拉弯的悬链线阶段;在荷载比相同、孔洞均位于剪弯区的条件下,开孔尺寸越大 ...
周焕廷   +3 more
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冷成型钢复合墙体高荷载比率抗火试验研究

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2021
已有的冷成型钢复合墙体抗火试验大多针对低荷载比率,其试验结果并不能反映该类墙体在高荷载比率作用下的抗火性能。设计制作了两片不同保温构造的足尺冷成型钢复合墙体模型,开展了其高荷载比率(荷载比率为0.85)抗火试验研究。结果表明高荷载比率作用下,墙体破坏模式发生改变,由低荷载比率作用下龙骨热翼缘的局部屈曲变为龙骨立柱全截面压屈。双层石膏板覆面板材墙体试件W1的耐火极限仅为37 min,龙骨立柱在柱底区域发生全截面压屈破坏;试件W2在龙骨空腔中加入了SAP保温材料,且采用蒸压轻质混凝土板、玻特板作为覆面墙板 ...
刘康   +4 more
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火灾下膨胀型钢结构防火涂层的破损及其对钢构件升温过程的影响

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2021
为考察火灾下膨胀型钢结构防火涂层破损模式与程度的影响因素和涂层破损对钢构件温升过程的影响,对钢构件表面涂覆防火涂层组成的试件进行隔热性能试验和标准耐火试验。试验过程中测量并记录钢构件温度,试验结束后统计分析涂层的破损情况。研究结果表明,火灾下膨胀型钢结构防火涂层的破损模式为开裂和界面剥离,涂层脱落发生在降温过程。无荷载板型和短柱试件涂层的破损模式为Ⅰ型细小裂纹和Ⅱ型小裂缝,钢基材截面最大温差与截面平均温度的比值分别小于2.2%和6.3%。轴压长柱试件涂层的破损模式为Ⅲ型与Ⅳ型大裂缝(基材为碳钢 ...
王玲玲, 李曼, 王永昌
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钢绞线锚固系统抗火性能试验研究

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2019
钢绞线锚固系统具有很强的受火敏感性,其火灾下的受力性能不容忽视。以我国工程中广泛使用的1 860 MPa级钢绞线夹片锚为研究对象,采用足尺试件对其抗火性能进行研究,分析不同应力水平(0.3、0.4)对锚固系统耐火极限和临界温度的影响规律。试验结果表明:火灾下钢绞线夹片锚的破坏模式为钢绞线滑移,并伴有断丝现象发生;高温下钢绞线在夹片锚内的滑移大致包括平稳持载和滑移急剧增长2个阶段;当应力水平从0.3增加到0.4时,锚固系统的破坏时间分别为74 min和69 min,对应的临界温度相近,约为520 ...
崔启, 朱美春, 张海良, 何旭初
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高强钢管混凝土柱的抗火性能研究

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2018
为了充分研究高强度结构钢(Q460和Q690)钢管内充混凝土柱的抗火性能,建立了恒定轴向荷载作用下的钢管混凝土柱的三维有限元模型。在模型中,对混凝土-钢管界面行为进行了模拟,考虑了柱子的初始几何缺陷,进行了数值热传导和非线性应力分析。通过和已有试验结果的对比,验证了有限元模型的准确性,随后对钢管混凝土柱的抗火性能进行了广泛的参数研究。研究参数包括柱的几何尺寸、钢管材料强度、混凝土强度、混凝土所用水泥类别、混凝土含水率以及加载比例。对柱子的时间-温度和时间-轴向位移曲线进行了分析比较。参数分析结果表明 ...
张哲, 王柯, 张猛
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异形钢管混凝土柱的耐火性能研究

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2021
建立圆形、正方形、圆端形、六边形钢管混凝土柱在火灾下的有限元模型,利用现有试验结果验证有限元模型。基于该模型,研究保护层种类、保护层厚度、截面形状和截面周长等参数对钢管混凝土柱耐火极限的影响。分析表明,试件耐火极限随着保护层厚度和截面周长的增加而增大。厚涂型涂料的防火效果优于砂浆的防火效果。在长细比和截面周长相同的情况下,圆端形钢管混凝土柱的耐火极限高于圆形钢管混凝土柱;六边形钢管混凝土柱的耐火极限优于方钢管混凝土柱;绕强轴破坏的耐火极限略低于绕弱轴破坏的情况。基于周长等效原则,可将圆端形(或六边形 ...
王志滨   +3 more
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钢桁架屋盖结构抗火设计实用方法

open access: yesJianzhu Gangjiegou Jinzhan, 2015
钢桁架结构作为大空间建筑屋盖结构常用的形式之一,其火灾下的承载能力对于保证大空间建筑屋盖结构在规定耐火极限内的安全性至关重要。采用有限元数值分析方法和结构力学理论分析,对桁架屋盖在多参数影响下的抗火性能进行了研究,发现平面外支座约束条件、火源位置及结构荷载比是影响钢桁架结构抗火承载力的关键因素;桁架屋盖体系中的支撑构件在火灾下失效会使桁架平面外支座约束方式产生变化,从而影响上弦杆件平面外抗火承载力;基于整体结构受火性能,提出了钢桁架屋盖抗火设计实用方法 ...
林苏敏, 杜咏, 蒋云, 付建新
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