浅谈高温后结构钢热变色试验

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1、第３０卷第２期建筑科学与工程学报Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．２２０１３年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎｅ２０１３文章编号：１６７３２０４９（２０１３）０２０１０９０５高温后结构钢热变色试验陈建锋，周天华（长安大学建筑工程学院，陕西西安７１００６１）摘要：为了研究火灾后结构钢热变色的变化规律，对Ｑ２３５结构钢加热至不同高温，再分别经历自然冷却、喷水冷却后采用Ｌａｂ色差仪观测其热变色，由此提出了高温后钢材热变色Ｌａｂ色度值的变化范围。结果表明：结构钢经不同高温冷却后，有显著热变色反应；冷却方式对结构钢热变色影响不显著，火灾温度是影响结构钢热

2、变色的主要因素；高温后时效对热变色影响早期明显，３ｄ后趋于稳定。本文研究成果可供火灾后钢结构损伤评估和加固分析时参考。关键词：结构钢；高温；火灾后；热变色；Ｌａｂ色度中图分类号：ＴＵ５１１．３文献标志码：Ａ犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋狅狀犜犺犲狉犿狅犮犺狉狅犿犻狊犿狅犳犛狋狉狌犮狋狌狉犪犾犛狋犲犲犾犃犳狋犲狉犎犻犵犺犜犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狊ＣＨＥＮＪｉａｎｆｅｎｇ，ＺＨＯＵＴｉａｎｈｕａ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００６１，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｔｈｅｒｍｏｃｈｒ

3、ｏｍｉｓｍｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌａｆｔｅｒｆｉｒｅ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌＱ２３５ｗａｓｈｅａｔｅｄｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ａｎｄｃｏｏｌｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｙｓ，ｔｈｅｎｔｈｅｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｓｍｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌｓｕｒｆａｃｅｂｙＬａｂｔｙｐｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｏｌｏｒａｐｐａｒａｔｕｓｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄ．ＴｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｒａｎｇｅｏｆＬａｂｃｏｌｏｒｖａｌｕｅｓｏｆｓｔｅｅｌｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｓｍａｆｔｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａ

4、ｒｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｓｍａｆｔｅｒｃｏｏｌｉｎｇｄｏｗｎｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ．Ｃｏｏｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｏｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｓｍｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌ，ａｎｄｔｈｅｆｉｒｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｓｍｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌ．Ａｆｔｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ａｇｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｓｍｏ

5、ｂｖｉｏｕｓｌｙａｔｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅ，ａｎｄｔｈｒｅｅｄａｙｓｌａｔｅｒ，ｉｔｔｅｎｄｓｔｏｂｅｓｔａｂｌｅ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｆｉｒｅｄａｍａｇｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｆｔｅｒｆｉｒｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌ；ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ａｆｔｅｒｆｉｒｅ；ｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｓｍ；Ｌａｂｃｏｌｏｒ损伤，因此，火灾后温度场的推定成为火灾后建筑物０引言评估及鉴定的首要工作内容，采用简单、易行的

6、方法火灾是一种多发灾害，对建筑物的损伤大小受准确推定火灾温度，对火灾后结构受损鉴定有着重诸多因素影响，其中大火的最高温度及其持续时间，要的意义。是影响建筑结构破坏程度的主要因素，也是评估鉴目前，针对钢筋混凝土结构火灾后温度场的推［１］［２４］定结构受火灾影响程度的重要指标之一。火灾所定方法研究较多，但对钢结构火灾后的性能研究达最高温度的不同往往会对建筑物产生不同程度的较少。结构钢经历了火灾升温和冷却过程后，往往收稿日期：２０１３０１２３基金项目：中国博士后科学基金项目（２０１１Ｍ５０１４２８）作者简介：陈建锋（１９７５），男，陕西商洛人，讲师，工学博士，博士后，Ｅｍａｉｌ：ｌｈｒｈ

7、ｙｍ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ。１１０建筑科学与工程学报２０１３年在金属表面会生成一层因过火温度不同而呈现不同不同而呈现的变化规律。［５］颜色的氧化膜，俗称钢材的热变色。曹文衔对此１．２试件制作做了一定研究，给出结构钢热变色随受火温度的升试件选用钢结构工程常用材料Ｑ２３５Ｂ热轧钢高依次由蓝色变成浅蓝色，再到灰色的定性描述，将板制作，试件尺寸为６０ｍｍ×６０ｍｍ×１０ｍｍ方其用于钢结构火灾后温度场的推定，由于使