部分预制装配型钢混凝土柱火灾后偏压性能试验研究

《部分预制装配型钢混凝土柱火灾后偏压性能试验研究》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、西安建筑科技大学硕士学位论文部分预制装配型钢混凝土柱火灾后偏压性能试验研究专业：结构工程硕士生：龚志超指导教师：杨勇教授摘要部分预制装配型钢混凝土（PartialPrefabricatedSteelReinforcedConcrete，简称PPSRC）柱指在工厂预制型钢混凝土柱外壳，在施工现场吊装、装配并完成现浇部分的柱构件，具有承载力高、刚度大的性能，并且易于吊装、施工便捷。目前国内外尚未发现关于PPSRC柱的抗火性能相关研究，极大地限制了该组合结构的应用和推广。PPSRC柱抗火性能研究的开展对其抗火设计、火灾后

2、性能评估及加固修复具有重要意义。基于此，本文对1个常温下PPSRC柱及6个火灾后PPSRC柱开展了偏压性能试验研究。具体内容及结论如下：（1）进行了6个PPSRC试件在ISO-834标准升温曲线下的明火试验。试验结果表明，火灾升温过程中，PPSRC试件截面测点温度升至100℃左右时，存在一个明显的温度平台，内部温度变化存在明显的滞后现象。火灾后，PPSRC柱表面未发生混凝土爆裂现象，混凝土对型钢具有较好的保护作用，大幅降低了温度对型钢的影响。（2）进行了1个常温下及6个火灾后PPSRC柱偏压试验，得到了各试件截面平

3、均应变分布、剩余承载力、荷载－挠度曲线，并对试件抗弯刚度及延性性能进行了分析。试验结果表明，在偏压荷载下，火灾后PPSRC柱在荷载小于64%的极限荷载以前，截面的应变分布基本呈线性，符合平截面假定。试件剩余承载力及抗弯刚度随偏心率的增大而降低，随火灾升温时间的增长而降低。试件曲率延性系数随偏心率的增大而增大，随火灾升温时间的增加而增大。（3）基于ABAQUS有限元软件对火灾下PPSRC柱截面温度场进行了模拟分析并与试验结果进行对比，同时对截面温度损伤情况进行了简要分析。结果表明，模拟计算值与试验值吻合较好。受火升温

4、120min下，核心为空心、C30、RPC100试件的截面严重损伤面积占截面总面积的比值分别达到40.8%、32.4%、31.9%；受火时间越长，截面损伤越严重，在火灾升温120min、150min下，试件截面严重西安建筑科技大学硕士学位论文损伤面积占截面总面积的比值分别达到32.4%、43.6%。（4）基于强度等效原理提出了火灾后PPSRC试件混凝土强度折算系数。依照极限平衡理论并考虑火灾后截面减缩及混凝土强度折算，给出了火灾后部分预制装配型钢混凝土柱偏压剩余承载力计方法，计算值与试验值吻合较好，表明所提方法能较

5、好的计算火灾后PPSRC柱偏压剩余承载力。关键词：部分预制装配型钢混凝土柱；火灾试验；剩余承载力；抗弯刚度；曲率延性系数；温度场论文类型：应用基础研究基金项目：国家自然科学基金（编号：51578443）西安建筑科技大学硕士学位论文ExperimentResearchonMechanicalBehaviorsofPartialPrefabricatedSteelReinforcedConcreteEccentricCompressionColumnsafterFireSpecialty:StructuralEngin

6、eeringName:GongZhichaoInstructor:Prof.YangYongABSTRACTPartialprefabricatedsteelreinforcedconcretecolumn(PPSRCcolumn)isakindofcolumnmemberwhoseoutersteelreinforcedcolumnisprefabricatedattheshops,andthenbepouredthecast-in-placeinternalconcreteafterbeinghoistedan

7、dbeingassembledattheconstructionsite.Itfeatureshighbearingcapacityandbigstiffness,andcouldbeeasilyhoistedandconstructed.Atpresent,thereisnoresearchonfireresistanceofPPSRCcolumnsathomeandabroad,whichbadlypreventsitsapplication.TheresearchonfireresistanceofPPSRC

8、columnsissignificantforfireresistancedesign,postfireperformanceevaluationandreinforcementrepair.Therefore,theexperimentalresearchontheeccentricbehaviorofPPSRCcolumnsweretestedandco