预制装配式型钢混凝土梁抗火性能研究

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1、分类号：TU398密级：公开档案号：2018-06-03-085213-41-007学号：1513031007硕士学位论文(全日制专业学位）论文题目：预制装配式型钢混凝土梁抗火性能研究学生姓名：李智指导教师姓名：毛小勇专业学位类别：工程硕士专业领域：建筑与土木工程研究方向：钢结构二〇一八年六月苏州科技大学硕士学位论文（全日制专业学位）预制装配式型钢混凝土梁抗火性能研究学生姓名：李智指导教师姓名：毛小勇专业领域：建筑与土木工程研究方向：钢结构苏州科技大学土木工程学院二○一八年六月MasterDissertationofSuzhouUniversityofScienceandTech

2、nologyResearchonFireresistanceofprefabricatedsteelreinforcedconcretebeamsMasterCandidate:LiZhiSupervisor:MAOXiao-yongMajor:ArchitectureandcivilengineeringResearchArea:SteelStructureSuzhouUniversityofScienceandTechnologySchoolofCivilEngineeringJune,2018苏州科技大学硕士学位论文摘要摘要目前我国建筑领域逐步朝着工业化的方向发展，预制装配

3、式建筑是工业化建筑多元化发展的一个重要载体，发展预制装配式建筑能够有效的控制预算成本、建筑工期，提升质量，提升现场施工的安全系数，减少垃圾的产生和对能源的浪费，实现建筑的可持续发展。对预制装配式型钢混凝土梁（以下简称PSRC梁）的研究多集中在常温下梁的抗弯承载力研究，尚未见火灾高温下PSRC梁抗火性能方面的报导，由于PSRC梁的构造与现浇SRC梁不同，尤其是现浇部分与预制部分界面存在高温下破坏的风险，因此有必要对其抗火性能进行研究。主要工作如下：(1)在整理和分析国内外高温下混凝土、钢材的热工参数和力学性能研究的基础上，选用了本文模拟中混凝土和钢材的热工参数和热力学本构关系模型。

4、(2)利用有限元软件ABAQUS建立PSRC梁三维温度场计算模型、常温下抗弯承载力计算模型和高温下耐火极限的理论计算模型，并利用已有的试验数据对模型的有效性和合理性进行验证。(3)利用ABAQUS建立高温下PSRC梁和现浇SRC梁热-力耦合计算模型，对比了高温下PSRC梁和现浇SRC梁耐火极限的大小，得出现浇SRC梁的耐火极限略好于PSRC梁，分析高温下PSRC梁受压区混凝土和型钢应力变化的规律。(4)由于温度对预制部分和现浇部分混凝土叠合面会造成影响，本文通过取叠合面之间不同的摩擦系数，对高温下PSRC梁叠合面进行分析。研究摩擦系数的大小对PSRC梁耐火极限的影响。并探讨了在不

5、同的叠合面摩擦系数下，叠合面滑移的变化规律和PSRC梁上滑移量的分布规律。(5)对影响预制装配式型钢混凝土梁耐火极限的参数进行计算对比分析，研究表明：荷载比、型钢截面尺寸、受火面数是影响PSRC梁的耐火极限的主要因素。随着荷载比的增大，梁的耐火极限出现明显下降的趋势；在保证内部H型高宽比不变的情况下，增大型钢的截面尺寸，有利于提高型钢混凝土梁的耐火极限；受火面数越多，PSRC梁耐火极限值就越小；现浇板混凝土强度、型钢屈服强度、钢筋屈服强度、荷载作用位置、梁跨度为影响型钢混凝土梁极限荷载的次要因素。本文研究可为两端简支PSRC梁的抗火设计提供借鉴。关键词:预制装配式，叠合面，参数分

6、析，摩擦系数，耐火极限I苏州科技大学硕士学位论文AbstractAbstractAtpresent,China'sarchitecturalfieldisgraduallymovingtowardsindustrialization.Prefabricatedassemblybuildingisanimportantcarrierforthediversifieddevelopmentofindustrialbuildings.Thedevelopmentofprefabricatedbuildingscaneffectivelycontrolbudgetcosts,constr

7、uctionduration,improvequality,andimprovethesafetyofon-siteconstruction.Thecoefficientreducesthegenerationofwasteandthewasteofenergytoachievethesustainabledevelopmentofthebuilding.Thestudyofprefabricatedsteelreinforcedconcretebeams(hereinafter