浅谈两跨无粘结预应力混凝土连续板抗火性能试验研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文两跨无粘结预应力混凝土连续板抗火性能试验研究姓名：侯晓萌申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：郑文忠20050601摘要对9块两跨无粘结预应力混凝土连续单向板抗火性能进行了系统的试验研究，考察了混凝土保护层厚度、预应力度、预应力筋有效应力水平与荷载水平4个关键因素对板抗火性能的影响。得到了不同时刻火灾引起的支座次反力、火灾下连续板中预应力钢丝的应力、升温过程中板跨中变形及板中各测点的升温曲线等宝贵试验数据。基于对国内外关于预应力筋、非预应力筋及混凝土的热工性能和热力学性能研究成果的分析总结，应用ANSYS有限元软件，计算确定了火灾下板

2、的温度场之后，建立了考虑预应力筋高温蠕变影响的两跨无粘结预应力混凝土连续板有限元模型，求解了火灾下板的跨中变形，计算值与试验值吻合较好，对比分析了4个关键因素对试验板变形的影响。将板沿其高度分条带，按常温下混凝土弹性模量将高温下截面折算为阶梯形，并求出其截面弹性抗弯刚度，应用《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ92—2004)中受弯构件刚度公式确定火灾下最小抗弯刚度。分别计算火灾下外荷载引起的变形、温度改变引起的变形和端部预加力产生的P一占二阶效应引起的变形，将这3部分变形叠加即为火灾下板的总变形。通过对9块无粘结预应力混凝土简支板和1块先张有粘结预应力混凝

3、土简支板抗火试验实测变形与计算变形进行对比，验证了该变形计算方法的合理性。计算分析表明，板开裂前，温度改变引起的变形占预应力混凝土简支板变形的主导地位，当荷载效应超过火灾下抗力的70％时，由P一占二阶效应引起的变形可在预应力混凝土简支板变形中主导地位。提出了考虑火灾下截面开裂影响的预应力混凝土连续板温度次内力的简化计算方法，考虑了温度次内力对火灾下连续板正、负弯矩区最小抗弯刚度的影响，火灾下连续板的变形计算值与实测值吻合较好：计算分析表明，当作用荷载不大于连续板极限荷载的70％时，温度改变引起的变形在预应力混凝土连续板变形中占主导地位。关键词无粘结预应力混凝土；连

4、续单向板；抗火试验；温度次内力：刚度哈尔滨T业大学T学硕士学位论文AbstractSystemicexperimentalresearchonfireresistanceperforlTlancesof9two．spanone—waycontinuousslabsofunboundedprestessedconcreteiscarriedout．Thethicknessofconcretecover，prestressingdegree，effectiveprestressingandlevelofloadsareconsideredinthetest．Testd

5、ataofsecondaryinnerforcecausedbytemperature，stressofprestressingtendoninfires，deflectionsandreactionsofslabsandtheregularitiesoftemperaturefieldareobtained．TheresearchresultsinandaroundChinaonthethermalproperties．mechanicalperformancesofprestressingtendon，non-prestressingtendonandconc

6、reteSUbjectedtofiresaresummarizedandanalyzed．Thetemperaturefieldinslabsiscalculated，andthefiniteelementanalysismodeloftwo—spancontinuousslabsofunboundedprestessedconcreteissetupappliedinANSYSsoftware，inwhichthecreepofprestressingtendonathightemperatureisconsidered．Thedeflectionofmiddl

7、espanofslabiscalculated．calculationValueandtestvaluematchwell，andtheeffectsofthefourkeyfactorstothedeflectionofslabsareanalyzed，Afterthesectionofslabsisdividedintostripsalongthedepth，basedontheconcreteelasticmodulesatnormaltemperature，tosimp／ifythesectionintotheshapeofstairtocalculate

8、theel