火灾后钢筋混凝土柱外包钢管加固性能_数值模拟(1)

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1、第21卷第3期自然灾害学报Vol．21No．32012年6月JOURNALOFNATURALDISASTERSJun．2012文章编号:1004－4574(2012)03－0204－07火灾后钢筋混凝土柱外包钢管加固性能———数值模拟1，231，2王文达，郭智峰，张鹏鹏(1．兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室甘肃兰州730050;2．兰州理工大学土木工程学院，甘肃兰州730050;3．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)摘要:基于ABAQUS软件进行了外包钢管约束加固火灾后钢筋混凝土柱力学性能的数值模拟，分别建立了受

2、火钢筋混凝土构件的温度场分析模型及加固后构件的三维单元力学分析模型。探讨了钢管屈服强度、名义含钢率、新修复混凝土强度等对外包钢管约束加固火灾后钢筋混凝土柱承载力、刚度及延性的影响规律。结果表明:火灾后钢筋混凝土柱的承载力和刚度都会明显降低，采用外包钢管可对受损伤的钢筋混凝土柱进行修复加固，加固后组合柱受力性能将得到大大改善。分析结果可为有关工程应用提供参考。关键词:钢筋混凝土柱;火灾后;外包钢管;加固;数值模拟中图分类号:TU352．5;TU375文献标志码:ANumericalsimulationonstrengtheningbehavio

3、rofreinforcedconcretecolumnsafterfirewithwrappedsteeltube1，231，2WANGWenda，GUOZhifeng，ZHANGPengpeng(1．KeyLaboratoryofDisasterPreventionandMitigationinCivilEngineeringofGansuProvince，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China;2．CollegeofCivilEngineering，LanzhouUniversi

4、tyofTechnology，Lanzhou730050，China;3．CollegeofCivilEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China)Abstract:BasedonsoftwareABAQUS，numericalsimulationofthemechanicalbehaviorofsteeltube-wrappedRCcolumnafterfirewasconducted，andtemperaturefieldmodelofth

5、eRCcolumnunderfireand3Dmechanicalmod-elofthestrengthenedRCcolumnwereestablished．Alsoexploredistheinfluenceregularityoftheyieldingstrength，nominalsteelrateandreparativeconcretestrengthonbearingcapacity，rigidityandductilityofthesteeltubewrappedRCcolumnafterfire．Resultsshowtha

6、tthebearingcapacityandrigidityoftheRCcolumnafterfiredecreaseobviously，whilethewrappedsteeltubecanrepairandstrengthenthedamagedRCcolumn，andthestrengthenedcompositecolumnhasgreatly-improvedbearingbehavior．Theresultsmayprovideareferencetorele-vantengineeringapplication．Keyword

7、s:reinforcedconcretecolumn;post-fire;wrappedsteeltube;strengthening;numericalsimulation火灾的日益频发且对建筑物的危害越来越大，对人民生命财产损失也越来越大，因此火灾已成为严重威［1］胁社会安全的问题。火灾往往会导致建筑结构及构件受到不同程度损伤，从而影响结构安全。尽管如此，当结构受损不至于破坏时，可通过合理的修复加固手段使得结构及构件继续服役。火灾后大部分钢筋混凝土构件经过加固维修后即能满足原设计要求，少数情况下可能需要拆除重建。当能比较准确地进行火灾后钢

8、筋混凝土构件剩余力学性能(如剩余承载力和刚度等)的评估，合理评价其损伤程度，从而选择合理的收稿日期:2011－08－06;修回日期:2011－10－21基金项目:教