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《大连理工大学》 2002年
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高温后混凝土静置性能的试验研究及已有建筑物的防火安全评估

吕天启  
【摘要】: 近年来,随着国民经济的飞速发展、城市化进程的进一步加速,以及高层建筑群的不断兴建和城市人口的相对集中,火灾已越来越成为危害最大、损失最严重、发生频率最高的灾害之一。对于灾后的过火建筑进行科学鉴定和合理加固,尽快恢复建筑物的原有使用功能,确保修复工程的可靠性,成为关系到经济发展以及灾后社会稳定的一个重大问题。一方面,随着火灾工程实践的开展,提出了许多新问题;另一方面,随着火灾科学研究的不断深入,为这一领域的发展提供了许多新的思路和方法。因此,制定一部能够反映最新科研成果、用于指导工程实践的国家标准势在必行。 冶金部建筑研究总院与大连理工大学合作,针对耐火性能较好的混凝土结构,对高温后的混凝土性能及其相关课题展开了研究。作者结合《火灾后建筑结构可靠性鉴定标准》编制和基金项目的要求,围绕本文的具体试验情况,主要完成了以下工作: 1.总结了国内外火灾科学的研究概况,归纳了适合我国的较常用的火灾后混凝土结构的检测评定方法,探讨了在用建筑物的防火安全评估方法,提出了本课题的研究思路。 2.设计制作了300余个钙质骨料混凝土棱柱体试件,为了模拟火灾时及火灾后可能出现的情况,分别考虑了不同的火灾受火温度、静置时间和冷却及冷却后的养护方式三种影响因素,根据试验目的的不同,设计了多种试验方案。 3.试验研究了火灾高温后考虑静置时间影响的混凝土抗压强度、应力-应变本构关系及弹性模量等力学性能指标随混凝土受火温度、静置时间、冷却和冷却后的养护方式的变化规律,通过对大量试验数据的处理,给出了相应的拟合回归公式。 4.根据混凝土抗压强度试验结果,找出了各种受火温度下混凝土随静置时间变化的延迟稳定强度指标,该强度是综合工程实际和试验结果而得出的一个相对最低强度,并以此探讨了火灾后混凝土结构实施补强加固的最佳合理时间。 5.试验研究了火灾高温后并考虑静置时间影响的混凝土抗压强度与回弹值、超声波速值之间的关系,得出了利用回弹法、超声法和超声回弹综合法评定火灾后混凝土抗压强度的专用测强公式;得出了利用超声法推定混凝土受火温度的经验回归公式。 6.利用X-射线衍射分析试验研究了火灾高温后混凝土的岩相随受火温度、静置时间、冷却及养护方式的变化规律,探讨了火灾后混凝土产生宏观现象的微观机理。 7.利用扫描电镜分析试验研究了火灾高温后混凝土内部的微观形貌随受火温度、静置时间、冷却及养护方式的变化规律,归纳了通过高温后混凝土的显微结构特征推定火灾温度的方法。 8.通过人工神经网络(ANN)方法预测了火灾后考虑不同受火温度、静置时间、冷却及冷却后的养护方式三种影响因素的混凝土抗压强度;预测了火灾后考虑不同回弹值、 大连理工大学博士学位论文 一 超声波速值等因素的混凝上抗压强度,研究并预测了火灾后混凝土的抗火性能。 9.对内(圆)钢管增强方钢管混凝土柱在火灾高温下的非线性瞬态温度场进行了分 析,讨论了内(圆)钢管增强方钢管混凝土柱的耐火极限。 10.研究了在用建筑物防火安全安全评估的分级标准及评估方法,提出了火灾风险 的计算模型。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU528

【引证文献】
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5 张明轩;混凝土结构工程施工质量调查研究[D];浙江大学;2004年
6 俞剑勇;混凝土夹芯板(CS板)结构非线性有限元分析研究[D];天津大学;2004年
7 闫晓鹏;混凝土静态和动态力学性能的实验研究[D];太原理工大学;2004年
8 王玉锁;新型混凝土复合早强剂的研究[D];西南交通大学;2004年
9 蒋向荣;混凝土及预应力混凝土叠合式受弯构件的刚度研究[D];武汉理工大学;2005年
10 陈新丽;混凝—气浮法处理焦化废水的试验研究[D];武汉科技大学;2005年
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