火灾下化学锚栓承载力性能研究

• 作 者: 韦康杰
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 化学锚栓 受火试验 温度场 剩余承载力

近几年来,化学锚栓被广泛应用在工程实际中。发生火灾时,化学锚栓作为结构构件或非结构构件的连接件,其耐火性能越来越受到人们的关注。化学锚栓与其他后锚固技术比,最大的缺点就是锚固胶的高温稳定性差,火灾下锚栓可能因此而连接失效,造成被连接物的坠落而给人生命安全构成威胁。因此,对火灾下化学锚栓的承载力性能研究非常必要。本文以锚栓品牌、受火时间、埋深、锚栓类型等因素为变量,分为温度场和剩余承载力两部分进行研究,考察了火灾下化学锚栓锚固区温度场以及火灾后化学锚栓的剩余承载力规律;并利用有限元软件ABAQUS,模拟了火灾下化学锚栓锚固区温度场分布,与受火试验的结果进行对比。得出的主要结论有:火灾下化学锚栓品牌、螺杆材质、锚固胶类型等因素对温度传入影响较小,埋深对化学锚栓抗火承载力影响较大:受火120min后85mm埋深化学锚栓承载力剩余10%,而110mm埋深承载力剩余30%;螺杆材质的导热性差异对剩余承载力影响不大;锚固胶类型对抗火承载力有一定影响;不同品牌化学锚栓受火承载力差异显著,差值在20%-70%之间;不同类型的锚栓耐火性能差异显著,膨胀型锚栓受火后承载力与锚栓刚度均大幅下降,普通化学锚栓次之,特殊倒锥型和扩底型锚栓均保持了较好的刚度与承载力;用有限元软件ABAQUS模拟受火120min过程,模拟值与试验值吻合较好,本文所采用的模拟方法可以较好的用于模拟火灾下化学锚栓的温度场分布。本文为化学锚栓抗火规范的编纂提供了基础试验数据,同时也为火灾后化学锚栓的安全评估提供了参考。