火災燃燒模式對高溫后鋼筋混凝土短柱力學性能影響研究.pdf

1、現(xiàn)行的抗火設(shè)計規(guī)范以及鋼筋混凝土抗火性能研究基本都是基于標準火災或者不同溫度等級下的試驗研究，均未考慮結(jié)構(gòu)類型和火災房間使用功能等因素對火災燃燒模式的影響。在進行抗火設(shè)計時，通常利用等效曝火時間概念將實際火災轉(zhuǎn)換成標準火災，但針對不同火災燃燒模式對鋼筋混凝土力學性能的影響試驗研究很少。最近，有研究發(fā)現(xiàn)在火災燃燒的全過程中保持荷載作用對高溫后鋼筋混凝土的力學性能影響顯著，但研究的對象僅為混凝土試塊或者小尺寸鋼筋混凝土試件。而實際工程中由于

2、構(gòu)件的尺寸較大，尺寸效應(yīng)將導致構(gòu)件在高溫時產(chǎn)生明顯的不均勻溫度場，這將直接影響到火災全過程中保持荷載作用的鋼筋混凝土構(gòu)件力學性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對商場和住宅兩種常見火災場景進行火災模擬，依據(jù)歐洲規(guī)范得到相應(yīng)的模擬火災；并利用兩種等效曝火時間方法(等面積法和等能量法)將模擬火災轉(zhuǎn)換成標準火災。⑵基于ABAQUS有限元模型，對鋼筋混凝土短柱經(jīng)歷不同模擬火災后的截面溫度場進行了分析。并通過4根經(jīng)歷火災全過程的鋼筋混凝土短

3、柱溫度場試驗驗證了模型的正確性。⑶開展了1根常溫和18根火災全過程作用后的大尺寸鋼筋混凝土短柱軸壓力學性能試驗，考察了火災燃燒模式和軸壓比對鋼筋混凝土短柱火災后的剩余承載力、剩余軸壓剛度以及荷載-變形關(guān)系曲線的影響規(guī)律。⑷在分析國內(nèi)外關(guān)于高溫后鋼筋和混凝土兩種材料力學性能損傷模型的基礎(chǔ)上，利用數(shù)值方法計算了高溫后鋼筋混凝土短柱的剩余承載力、剛度和荷載-軸向變形關(guān)系，深入分析了軸壓荷載、火災燃燒模式及尺寸大小對鋼筋混凝土短柱在火災全過程作