地震火災(zāi)后鋼筋混凝土柱的抗震性能研究.pdf

1、近年來頻頻發(fā)生的建筑火災(zāi)事敝造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更奪走了許多寶貴的生命，為了減少甚至防止此類悲劇的再次發(fā)生，鋼筋混凝土柱作為混凝土結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件之一，其抗火性能研究十分重要。
　　本文通過大量文獻(xiàn)調(diào)查，根據(jù)國內(nèi)外的研究成果對鋼筋混凝土柱的抗火性能包括耐火極限和火災(zāi)后的受力性能進(jìn)行了綜述。通過對526個(gè)試件試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，確定了鋼筋混凝土柱抗火性能的影響因素包括:(1)溫度和受火時(shí)間;(2)受火方式;(3)截面尺寸;(4)

2、混凝土強(qiáng)度、骨料種類;(5)軸壓比和荷載偏心距;(6)縱向配筋;(7)混凝土保護(hù)層厚度、箍筋、長細(xì)比、柱端約束條件等。
　　本文對目前學(xué)者提出的鋼筋混凝土柱抗火性能的簡化理論計(jì)算方法進(jìn)行介紹，并通過計(jì)算值與試驗(yàn)值的比較，對這些方法的準(zhǔn)確度及可行性進(jìn)行了評估，并采用以上方法對本文試驗(yàn)試件的抗火性能計(jì)算進(jìn)一步驗(yàn)證了其可行性。結(jié)果表明Kodur和Raut的計(jì)算方法和Dotreppe等的計(jì)算方法分別對鋼筋混凝土柱耐火極限、火災(zāi)后殘余受壓承

3、載力的計(jì)算偏安全，適用于保守計(jì)算鋼筋混凝土柱的抗火性能。吳波等的計(jì)算方法對耐火極限的計(jì)算值和Kodur等的計(jì)算方法對火災(zāi)后殘余受壓承載力的計(jì)算值與試驗(yàn)值較為接近，但變異系數(shù)略偏大，僅適用于粗略計(jì)算鋼筋混凝土柱的抗火性能。
　　已有地震災(zāi)害表明，地震后火災(zāi)常有發(fā)生，然而目前針對經(jīng)歷地震荷載作用后的鋼筋混凝土柱抗火性能的研究未見于國內(nèi)外已發(fā)表文獻(xiàn)中，因此本文對鋼筋混凝土柱在地震荷載作用后的抗火性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過4根常溫鋼筋混凝土

4、柱和4根經(jīng)歷地震火災(zāi)作用全過程的鋼筋混凝土柱的低周循環(huán)加載試驗(yàn)，探究了地震火災(zāi)后鋼筋混凝土柱的抗震性能，并考察了縱向鋼筋直徑大小、箍筋體積配筋率對地震火災(zāi)后鋼筋混凝土柱的受剪承載力、延性、滯回耗能能力等的影響。結(jié)果表明，地震火災(zāi)后鋼筋混凝土柱的受剪承載力、剛度及延性均較常溫鋼筋混凝土柱降低，但能量耗散系數(shù)大幅度增加。增加縱向鋼筋直徑或箍筋體積配筋率均有助于提高地震火災(zāi)后鋼筋混凝土柱的受剪承載力和剛度;當(dāng)縱筋直徑較小時(shí)，增加箍筋體積配筋率