具有端部约束的混凝土楼板耐火性能试验研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jm8888jm8888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
楼板作为结构中的重要构件,在发生火灾时承担着防火隔断及防止火灾蔓延的作用,而且是受火面积最大、损伤最严重的构件之一,然而目前我国的防火规范中对楼板耐火极限的确定仅考虑了保护层厚度和板厚两个因素,对板跨、配筋率、混凝土抗压强度和板端约束刚度等因素欠缺考虑,且对大厚度、高耐火极限楼板的规定也有空白。为此,本文通过火灾试验与数值模拟对升降温全过程下的有约束单向楼板和高温下的双向楼板进行了研究,主要研究内容及成果总结如下:  (1)根据国内外关于高温下(后)普通混凝土和钢筋的材料特性研究成果,确定了适合本文的各种材料在高温下的热工性能指标和力学性能指标;  (2)开展了5块足尺有约束混凝土单向楼板升降温全过程的耐火试验和高温后的静载试验,考察了板端转动和轴向约束、配筋率、荷载比和升温时间等参数对约束板高温变形及内力的影响,以及对高温后楼板残余承载力的影响。试验结果表明:试件的轴力先较快的增长而后缓慢增长或逐渐减小,降温后仍有明显的残余轴力;板端轴向约束刚度越大,板内轴力越大;板端弯矩(测点弯矩)升温阶段先较快增长而后缓慢增长,降温初期下降较快终渐趋平缓;升温时间对板端弯矩最大值影响有限;  (3)利用SAFIR有限元软件对混凝土楼板的温度场进行了升降温全过程的模拟分析,并与试验中相应测点的温度进行了对比,计算结果与试验结果吻合良好;  (4)利用SAFIR有限元软件对试验混凝土单向板进行了结构有限元分析,并将竖向挠度、轴向变形、轴力和弯矩的计算结果与试验实测值对比,两者吻合较好。接着进行了有约束单向楼板耐火性能影响参数的分析,分析表明:荷载比、跨厚比、板端约束刚度对有约束单向楼板的耐火性能影响较大,配筋率、混凝土抗压强度和钢筋屈服强度对其有一定程度的影响,反而规范中重点考虑的混凝土保护层厚度对其影响不大;有约束楼板的防火设计中存在一个最小配筋率;通过对楼板受火机理的分析发现,在整个受火过程中,轴向约束刚度对楼板耐火性能影响最大,且轴向约束刚度越大,板端弯矩和跨中弯矩曲线越瘦高,板内轴力越大;  (5)开展了一块4.5m×5.0m有约束混凝土双向板的明火试验,考察了板端约束对双向楼板耐火极限的贡献作用和其相应的破坏形态。
其他文献
随着人类对寒冷地区的开发和利用,在这些地区的冻土工程建设得到了迅速的发展,冻土作为冻土地区建筑物的地基基础,其强度和变形特征等力学性质是冻土工程设计、施工和运营维护的
近年来,在多年冻土区修筑其他大型线性工程的迫切需要,以及维护目前已经建成的青藏铁路和青藏公路的正常运营,都需要不断加强对多年冻土的研究。研究路基下部温度场变化对于了解
金属矿山地质条件复杂、影响地表变形和岩层移动的因素较多,导致矿山开采沉陷问题一直没能得到很好的解决。各种地表变形研究工作大都集中在煤矿上面,金属矿山所做工作相对较少
我国粘土分布广阔,几乎遍布各地。粘土具有透水性差、黏聚力大、可塑性强的特点,且毛细现象明显,对水份较敏感。在雨季时间长、雨水充沛、地下水位高以及阳光充足的南方,这种性质
随着我国基础建设的快速发展,产生了大量的高陡边坡,如开矿产生的边坡、挖方边坡、路堤填方边坡等,由于其坡度大,稳定性受到严重的影响,并且对水土保持、生态保护、环境污染等也都
天然气水合物是由水和天然气在一定的条件(合适的温度、压力、气体饱和度、盐度、pH值等)下形成的类冰的、非化学计量的、笼型结晶化合物,具有规模大、资源量大、埋藏浅、能量密
冻融作用是冻土工程领域的一个重要研究课题。受冻融过程中冷生作用的影响,土结构的变化会导致其物理力学性质发生相应的改变。在寒区进行路堑开挖、边坡维护和路基修建等工程
泥石流暴发时巨大的冲刷作用使铁路桥墩失稳,淤积造成桥梁净空丧失,发生泥石流漫流,造成铁路的中断与损毁。通过研究泥石流爆发时对桥墩和沿沟道的冲刷深度和淤积厚度来确定
煤矿深部巷道大多处于力学强度较低的沉积地层中,围岩体受沉积环境、地质构造运动以及开采活动的影响,结构面十分发育。这些结构面把岩体切割成形态不一、大小不等、成分各异的
我国共有10万多座矿山,丢弃的废石产生了大量的排土场。排土场、矸石山等占地已达(1.4~2.0)×104km2,并以每年340km2的速度增长。土地价格的上涨推动着排土场扩容和增高,衍生出一