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预应力型钢混凝土梁火灾后的力学性能试验研究

韩建  
【摘要】:现代预应力技术和型钢混凝土结构的结合进一步增强了型钢混凝土组合结构的应用优势,也扩大了它的应用范围,使它可以适应更大的跨度、承担更大的荷载。因此,预应力型钢混凝土结构在大跨度结构、重载结构及高层、超高层转换结构中将具有广泛的应用前景。本文对预应力型钢混凝土简支梁进行了火灾高温下和高温后的力学性能试验研究,探讨了影响预应力型钢混凝土梁高温下及高温后承载性能降低的主要因素,分析了高温作用对预应力型钢混凝土简支梁力学性能劣化影响规律及机理。本文主要的研究内容及主要成果如下: 1.采用ABAQUS大型有限元分析软件,对预应力型钢混凝土梁在国际标准升温曲线下的传热进行了数值模拟分析,得到了预应力型钢混凝土简支梁在经历标准升温30min,60min,90min,120min,150min,180min时的温度场分布图,并与试验结果进行了对比。 2.利用山东建筑大学结构工程实验室的结构耐火行为试验系统对预应力型钢混凝土简支梁进行了耐火性能试验研究,考虑不同的火灾持续时间的影响,分析了预应力型钢混凝土简支梁承载性能随温度变化的规律,揭示了高温作用下预应力型钢混凝土简支梁力学性能劣化机理。 3.对经历火灾高温作用后的预应力型钢混凝土梁及常温构件进行了两点加载作用下的力学性能对比试验,通过比较分析了火灾高温作用后,预应力型钢混凝土简支梁的裂缝开展规律、挠度变化规律及承载力变化情况。 4.基于有效截面法,推导了火灾高温作用后的预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力计算公式,并和试验结果进行了对比,理论计算结果与试验吻合较好。


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