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采用压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板是降低多高层钢结构框架自重的有效途径。轻骨料混凝土较普通混凝土可减轻楼板自重的25%左右,进而可减少结构自重总量的10%~20%,具有良好的经济效益和社会效益。
然而,钢结构的耐火性能差,在高温下强度、弹性模量急剧下降。当温度升高到600℃,钢材基本上丧失全部强度和刚度。鉴于压型钢板—轻骨料混凝土组合楼板具有广泛的应用前景,而我国在这方面研究又比较缺乏,本文对这种新型组合楼板进行了火灾试验研究和理论分析。
本文根据轻骨料规范要求,对陶粒进行材料性能试验。在考虑了集料性质、水灰比及砂率等因素的基础上,成功配制出密度为1760kg/m3的LC25混凝土。
本文以我国常用的YX76-305-915型压型钢板为研究对象,对五块压型钢板—轻骨料混凝土组合楼板进行了试验研究。首先对承载条件下的四块陶粒混凝土组合楼板开展了火灾行为试验,得到了该楼板的火灾热响应及位移响应。为了考察火灾后的性能,进一步对陶粒混凝土组合楼板分别进行了常温下和火灾作用后的承载力试验研究。根据本系列试验结果重点讨论了火灾作用对轻骨料混凝土组合楼板火灾后承载力的影响,对破坏现象及机理进行了分析。结果表明:增加楼板厚度能提高组合楼板的抗火性能,提高组合楼板在火灾后的承载力;在楼板内部焊接栓钉会减弱组合楼板的抗火性能,降低组合楼板在火灾后的承载力;与未受火作用的同样规格的组合楼板相比,火灾后陶粒混凝土组合楼板的破坏形式发生较大变化,但仍具有较高的承载力。
最后来用Marc有限元软件进行了模拟计算,并与试验结果进行了比较。结果表明,有限元模拟分析虽然有一定的误差,但与实验结果在一定程度上还比较接近,说明利用数值模拟分析解决混凝土组合楼板的抗火研究是可行的。
然而,钢结构的耐火性能差,在高温下强度、弹性模量急剧下降。当温度升高到600℃,钢材基本上丧失全部强度和刚度。鉴于压型钢板—轻骨料混凝土组合楼板具有广泛的应用前景,而我国在这方面研究又比较缺乏,本文对这种新型组合楼板进行了火灾试验研究和理论分析。
本文根据轻骨料规范要求,对陶粒进行材料性能试验。在考虑了集料性质、水灰比及砂率等因素的基础上,成功配制出密度为1760kg/m3的LC25混凝土。
本文以我国常用的YX76-305-915型压型钢板为研究对象,对五块压型钢板—轻骨料混凝土组合楼板进行了试验研究。首先对承载条件下的四块陶粒混凝土组合楼板开展了火灾行为试验,得到了该楼板的火灾热响应及位移响应。为了考察火灾后的性能,进一步对陶粒混凝土组合楼板分别进行了常温下和火灾作用后的承载力试验研究。根据本系列试验结果重点讨论了火灾作用对轻骨料混凝土组合楼板火灾后承载力的影响,对破坏现象及机理进行了分析。结果表明:增加楼板厚度能提高组合楼板的抗火性能,提高组合楼板在火灾后的承载力;在楼板内部焊接栓钉会减弱组合楼板的抗火性能,降低组合楼板在火灾后的承载力;与未受火作用的同样规格的组合楼板相比,火灾后陶粒混凝土组合楼板的破坏形式发生较大变化,但仍具有较高的承载力。
最后来用Marc有限元软件进行了模拟计算,并与试验结果进行了比较。结果表明,有限元模拟分析虽然有一定的误差,但与实验结果在一定程度上还比较接近,说明利用数值模拟分析解决混凝土组合楼板的抗火研究是可行的。