考虑升降温作用的高温后型钢混凝土偏压柱受力性能试验研究

《考虑升降温作用的高温后型钢混凝土偏压柱受力性能试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第23卷第4期苏州科技学院学报（工程技术版）Vol．23No．42010年12月JournalofSuzhouUniversityofScienceandTechnology（EngineeringandTechnology）Dec．2010考虑升降温作用的高温后型钢混凝土偏压柱受力性能试验研究侯进学，毛小勇（苏州科技学院土木工程学院，江苏苏州215011）摘要：为更加真实地反应构件在火灾中的实际状况，了解升、降温过程中荷载存在对高温后构件性能的影响，进行了2根偏压型钢混凝土柱的抗火全过程试验。试验采

2、用ISO-834标准升、降温曲线，并保持火灾作用时荷载恒定；同时，分析了构件强度和变形发展规律。结果表明，火灾作用后试件的破坏形态和特点与常温下有显著不同；构件受力性能和剩余承载力主要与预加荷载、火灾持续时间等因素有关；荷载较大时试件可能在降温段发生破坏。关键词：型钢混凝土；偏压；火灾全过程；剩余承载力中图分类号：TU375.4文献标识码：A文章编号：1672-0679（2010）04-0021-05型钢混凝土结构（简称SRC）是在混凝土中配制型钢和受力钢筋及构造钢筋而形成的组合结构，由于具有良好的受

3、力性能和经济性能，近年来在多高层建筑中应用日趋广泛。深入认识和评价其火灾下（后）的性能，并进行合理的抗火设计也日益成为一个重要的问题。在国外，EC4和ECCS提供了适用于一定条件下的型钢混凝土柱耐火极限设计曲线，并规定了型钢混凝土柱满足相应耐火极限所需的型钢和混凝土的最小限[1-2]值，并规定了混凝土最小保护层厚度。国内对型钢混凝土柱抗火性能的研究较晚，主要侧重于温度场、耐[3-4][5-6]火极限和抗火设计方法的理论研究，相关的试验研究相对缺乏。陆洲导和徐朝晖进行了6个型钢混凝土柱的耐火极限试验，对

4、型钢混凝土柱的温度场和抗火性能进行了相应的分析，针对不同的影响因素，拟合了型钢混凝土柱的抗火极限承载力随耐火时间的变化规律。而考虑升降温作用的高温后型钢混凝土柱受力性能试验研究国内尚未见报道。为了解升、降温过程中荷载存在对高温后构件性能的影响，本文进行了2根偏压型钢混凝土柱抗火全过程试验。考察了火灾荷载比和升温时间等因素对火灾作用下（后）型钢混凝土柱的变形规律、破坏模式及火灾后剩余承载力的影响，可为该类结构的抗火设计提供参考，并对该类结构在灾后的维修加固提供参考数据。1试件制作与测点布置1.1试件制作

5、制作了2根型钢混凝土柱，试件的几何尺寸、配钢率、配筋率、混凝土保护层厚度均相等，采用不同的火灾荷载比。试件长3750mm，截面尺寸300mm×250mm。试件内配置HM200×150H型钢，四角各配置一根HRB33516纵向钢筋，箍筋采用HPB235Φ8@120，在距柱两端500mm加密为Φ8@60钢筋。为方便与支座连接，并防止混凝土局部受压破坏，在柱端采用40mm厚端板，端板与型钢和钢筋焊接（其中钢筋通过端板开孔并两边塞焊）。试件编号和试验参数如表1所示。表1试件编号和试验参数


6、  !"#$%#$&!&#$’#$&————————————[收稿日期]2010－03－29[基金项目]国家自然科学基金项目（50708062）；苏州市高层次人才项目（2007-16）[作者简介]侯进学（1984-），男，山西长治人，硕士研究生。22苏州科技学院学报（工程技术版）2010钢材的强度由拉伸试验确定，并按《金属拉伸试验方法》（GB228-87）规定的方法进行拉伸试验，测得钢材的材性参数见表2。表2

7、钢材的力学性能
   


!!"#
$%&’!

!"混凝土设计强度为C40。试件浇注后先在自然环境中养护7d，拆模后在自然环境中气干。实测混凝土立方体强度为39.7MPa，试验时龄期均大于60d。浇灌混凝土前，先将型钢竖立放置并使未焊盖板的一端向上，绑好钢筋支好模板，然后浇注混凝土。为保证混凝土的密实度，用振捣棒伸入模板内振捣（柱上端预留一段空隙）。试件自然养

8、护20d后，焊接另一侧端板，用高标号混凝土填补预留的空隙。柱配筋情况见图1。1.2测点布置测温热电偶采用3mm的铠装式镍铬-镍硅热电偶，测量误差在±2.5℃。为保证热电偶的位置，采用后埋式方法，试件养护28d后，先在柱中热电偶预埋位置处钻孔，然后将预先制作好的热电偶插入孔中，固定其位置并用高强速凝砂浆灌入孔中。图2为柱中截面和和柱上下各1/4截面热电偶布置图。
8@120(HPB235)
500mm




8@600