具有端部約束的混凝土樓板耐火性能試驗(yàn)研究.pdf

1、樓板作為結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)承擔(dān)著防火隔斷及防止火災(zāi)蔓延的作用，而且是受火面積最大、損傷最嚴(yán)重的構(gòu)件之一，然而目前我國(guó)的防火規(guī)范中對(duì)樓板耐火極限的確定僅考慮了保護(hù)層厚度和板厚兩個(gè)因素，對(duì)板跨、配筋率、混凝土抗壓強(qiáng)度和板端約束剛度等因素欠缺考慮，且對(duì)大厚度、高耐火極限樓板的規(guī)定也有空白。為此，本文通過火災(zāi)試驗(yàn)與數(shù)值模擬對(duì)升降溫全過程下的有約束單向樓板和高溫下的雙向樓板進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容及成果總結(jié)如下:
　　(1)根據(jù)

2、國(guó)內(nèi)外關(guān)于高溫下（后）普通混凝土和鋼筋的材料特性研究成果，確定了適合本文的各種材料在高溫下的熱工性能指標(biāo)和力學(xué)性能指標(biāo);
　　(2)開展了5塊足尺有約束混凝土單向樓板升降溫全過程的耐火試驗(yàn)和高溫后的靜載試驗(yàn)，考察了板端轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向約束、配筋率、荷載比和升溫時(shí)間等參數(shù)對(duì)約束板高溫變形及內(nèi)力的影響，以及對(duì)高溫后樓板殘余承載力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:試件的軸力先較快的增長(zhǎng)而后緩慢增長(zhǎng)或逐漸減小，降溫后仍有明顯的殘余軸力;板端軸向約束剛度越大

3、，板內(nèi)軸力越大;板端彎矩（測(cè)點(diǎn)彎矩）升溫階段先較快增長(zhǎng)而后緩慢增長(zhǎng)，降溫初期下降較快終漸趨平緩;升溫時(shí)間對(duì)板端彎矩最大值影響有限;
　　(3)利用SAFIR有限元軟件對(duì)混凝土樓板的溫度場(chǎng)進(jìn)行了升降溫全過程的模擬分析，并與試驗(yàn)中相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行了對(duì)比，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好;
　　(4)利用SAFIR有限元軟件對(duì)試驗(yàn)混凝土單向板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)有限元分析，并將豎向撓度、軸向變形、軸力和彎矩的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值對(duì)比，兩者吻合較

4、好。接著進(jìn)行了有約束單向樓板耐火性能影響參數(shù)的分析，分析表明:荷載比、跨厚比、板端約束剛度對(duì)有約束單向樓板的耐火性能影響較大，配筋率、混凝土抗壓強(qiáng)度和鋼筋屈服強(qiáng)度對(duì)其有一定程度的影響，反而規(guī)范中重點(diǎn)考慮的混凝土保護(hù)層厚度對(duì)其影響不大;有約束樓板的防火設(shè)計(jì)中存在一個(gè)最小配筋率;通過對(duì)樓板受火機(jī)理的分析發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)受火過程中，軸向約束剛度對(duì)樓板耐火性能影響最大，且軸向約束剛度越大，板端彎矩和跨中彎矩曲線越瘦高，板內(nèi)軸力越大;
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