火灾后结构性能检测鉴定工程实例分析.pdf

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1、2012年02月瞳弼嗣黄商质检·研究火灾后结构性能检测鉴定工程实例分析刘阳1(1．河南建业住宅建设有限公司冯娟22．许昌华岩工程勘察有限公司)摘要：河南平宝煤业有限公司首山一矿发生火灾。火灾后结合检测鉴定规范和相关专业知识．准确分析判断现场火灾特征和温度场的分布特征。然后据此计算了混凝叶：构件截面的温度场和损伤深度。进行了构件的残余承载力计算，为结构的灾后处理提供了依据。·关键词：结构检测；鉴定；火灾；残余承载力1工况背景河南平宝煤业有限公司首山一矿储装运系统设计六个火车仓、两个汽车仓，仓内径15．0m、仓壁厚0．3m(上部0．25m)。煤仓顶

2、部标高41．2m(相对)，火车装车仓上设置有配仓皮带室(标高41．2m)，分煤器、配电室(标高44．8m)，装卸室(标高49．OnO，全部为钢筋混凝土结构。火车装车为+10．0m平台，为钢结构，已安装ZWJl200一D—P给煤机5台。由于煤仓遭受火灾，持续几个小时，导致煤仓内部仓壁和仓顶等多处被烧变形，煤仓生产系统多处结构遭受不同程度的损伤。本文以3号仓壁为例分析判断现场火灾特征和温度场的分布特征，然后据此计算了混凝土构件截面的温度场和损伤深度，进行了构件的残余承载力计算，为结构的灾后处理提供了依据，并作出初步的加固方案。23号仓内壁烧伤缘由及

3、现况2．1仓内壁烧伤调查从火灾现场第一时间的勘察发现，大火燃烧时间很长，可燃物充分，传送皮带着火后，碎块落入煤仓内部，内部高分子聚丙乙烯防磨内衬点燃，煤仓内部着火。由于当时风大和氧气充足，再有煤仓的特殊结构形式，产生了烟囱效应，致使整个火灾过程燃烧充分。2．2混凝土烧伤深度按开凿法观察颜色和滴酚酞酒精试剂综合确定。各区烧伤深度见表1所示。表l仓璧混凝土构件烧伤深度检测结果X二区三区四区开凿后观累献也干Ⅱ10．0—25．0ram局部构件损伤深度在滴试剂2．0—3Omm达30Ⅲ25．0—65．Omm75mm2-3混凝土强度(1)3号仓上部仓壁推定强

4、度区间：『11．2MPa，20．OMPa]。(2)3号仓高约15m处仓壁推定强度区间：f14．8MPa，19．3MPa]。2．4混凝土碳化(1)3号仓上部仓壁碳化深度区间：f29．5mm，50．5mm】。(2)3号仓高约15m处仓壁碳化深度区间：『25．0ram。30．5raml。2．5混凝土保护层厚度保护层厚度满足设计和《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)的要求。2．6钢筋受火后力学性能钢筋取样部位为标高仓顶部仓壁混凝土烧蚀露筋处，实测力学性能结果见表2所示。表2钢材力学性能检验结果表规格直径屈服强度极限强度取样部位

5、序号伸长率(％)(mm)(MPa)l8302．5453．82528290．6477．725310285．4410．215．5412353．9530．835．73号仓顶部512343．2513．130．0仓壁612340．O506．O33．3712337．9506．O35．0812355．6502．533．3916348．3517．533．3lO8306．5437．928．83仓壁裂缝在3#火车仓内壁的南半部分，火灾分区为四区的内壁处，裂缝宽度在0．1—0．15mm之间，沿裂缝凿开，可看到仓壁受力筋。4构件截面温度场分析4．1火灾温度的判定理论计

6、算推断火灾温度。根据燃烧时问及现场通风情况，利用IS0834国际标准升温曲线：T=To+345xl0910(8t+1)其中：T为火灾温度；Tn为环境温度，根据发生火灾时间和当时的情况，环境温度取为O。C。T为燃烧时间，根据委托方提供资料，着火时间为150min。按上述公式计算得到火场的最高温度约为10620C。4．2仓壁的温度场计算假设仓壁的温度场分析所采用的基本假设有：一(1)火灾的升温一时间关系采取ISO标准曲线；(2)板的温度场与平面位置无关，只计算沿板厚的一维温度场；(3)将构件看作由混凝土均质材料构成，既不计内部钢筋的作用，也不考虑其

7、内力，变形和裂缝变化的影响。4．3仓壁的温度场计算3#火车仓属于筒体结构，拟采用大型通用有限元软件ANSYS对仓壁的温度场进行模拟和分析。’、必．咒．哭．欠．处．欠∞．必．∞．∞．必．必处9c．必．∞．必'e∞∞必必必必∞必弛必必必欠必必(1)完全断开的病桩的实测曲线表现出整条曲线为高频正弦振荡，振荡周期一般只有O．1一lrns，好象是有”毛刺”现象，无桩低反射波。(2)振动曲线的振幅基本上呈指数衰减；(3)振动曲线的基本形态表现为长周期的正弦振荡，振荡周期一般在1～5ms之间，经低通(1。1000Hz)滤波后得的正弦曲线更加明显；(4)振荡曲

8、线的入射波上往往叠加有浅部缺陷的多次反射波特征，无桩低反射波。在实践中，我们要注意积累经验，理论联系实际，经常对实测曲线进行对比分析．并掌握各种桩型的