型鋼混凝土L形柱耐火性能的試驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、型鋼混凝土異形柱是綜合了鋼筋混凝土異形柱和型鋼混凝土柱兩者優(yōu)點的一種新型的結構構件,這種結構構件不但具有房間平整美觀無棱角、結構布置靈活等特點,還彌補了普通混凝土的承載力不足、抗震性差等缺點。隨著人們對建筑物的承載力、抗震性、空間有效利用率等內容的逐步提高,型鋼混凝土異形柱將會被廣泛的使用。由于這類結構構件受火面大,對于結構抗火更為不利,為了保護人身安全、減少經濟損失,應對這種結構構件的抗火性能進行研究。目前還沒查檢索到火災中型鋼混凝土

2、異形柱耐火極限的研究。因此,本文對型鋼混凝土L形柱的耐火性能進行了試驗研究和數(shù)值模擬,主要研究內容及結論如下:
  1.考慮軸壓比的影響,對3個型鋼混凝土L形柱進行恒載升溫試驗研究,通過該項試驗,觀察和分析了3個型鋼混凝土L形柱在高溫下溫度場的分布特點、變形規(guī)律及耐火極限等。結果表明(1)在不同的軸壓比下,各測點的升溫趨勢是相同的,但升溫速度略有差異;(2)在不同的軸壓比下,軸向位移曲線的變化規(guī)律為:隨著受火時間的增加,柱端軸向位

3、移開始緩緩增加,到達一定受火時間后軸向位移達到最大極值點,過后軸向位移開始逐漸下降;(3)在不同的軸壓比下,耐火極限不一樣,且隨著軸壓比的增大,耐火極限呈現(xiàn)減小的趨勢。
  2.采用ABAQUS對型鋼混凝土L形柱進行有限元分析,得其溫度場分布和軸向位移變化曲線的計算結果,將其計算結果與試驗結果進行比較,結果表明(1)數(shù)值計算結果與實驗結果基本吻合;(2)溫度場的計算結果與實驗結果誤差為1.2%~12.6%;(3)軸向位移的計算結果

4、與實驗結果的誤差為7.9%~34%。其產生誤差的原因有熱電爐的密封問題、水蒸氣的散發(fā)等。
  3.由于實際試驗升溫曲線與ISO834標準升溫曲線不相對應,所以將試驗中實測的耐火時間轉換為ISO834標準升溫曲線下的等效爆火時間,并采用有限元軟件,得到L形柱在標準升溫曲線下的溫度場分布規(guī)律及軸向位移曲線變化規(guī)律的計算結果,將其與實驗結果進行比較,結果表明:(1)達到等效爆火時間時,各測點的模擬溫度普遍的高于實測溫度50%~30%;(

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