多跨混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋的火災行為研究.pdf

1、火的使用促進了人類社會的進步，是人類文明的體現(xiàn)，但是當火變得不受人為控制時便成了火災。建筑物火災發(fā)生次數(shù)最多且造成的損失最為嚴重，因建筑物火災造成的損失占到全部火災造成損失的80％[1]左右，因此有必要對建筑物的抗火性能進行充分研究。鋼筋混凝土樓板能夠在火場中對火進行隔斷，并積極阻止火向上部樓層蔓延，但因其受火面積較大，通常是火場中損傷最嚴重的構件之一?；炷怜B合箱網(wǎng)梁樓蓋是一種新型的樓蓋結構形式，現(xiàn)已應用到諸多大型項目工程中，取得了較

2、大的經(jīng)濟效益和社會效益，但目前對于混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在火災下的行為研究還處于起步階段。通過對混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在火災下的行為變化進行研究，得出網(wǎng)梁樓蓋內(nèi)的溫度變化規(guī)律及破壞形式，可以在以后的設計及施工過程中采取必要的防護措施來減輕火場對結構的破壞，減少人員傷亡和經(jīng)濟損失，因此，對混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在火場中行為變化的研究具有現(xiàn)實意義，本文主要針對多跨混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在的火災行為進行了試驗研究。利用火災試驗爐，按照IS0834國際

3、標準升溫曲線完成了2×3跨混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋的真實火災試驗，通過分析疊合箱網(wǎng)梁樓蓋受火災作用后的破壞特征、板的變形和溫度的變化規(guī)律得出以下結論:在試驗爐內(nèi)高溫的作用下疊合箱的底板出現(xiàn)熱膨脹、疊合箱空腔內(nèi)的溫度升高氣壓急劇增大，但由于疊合箱四周的梁對底板有較強的約束，使底板受壓力作用，空腔內(nèi)的氣壓使底板又受到平面外的作用力，底板在加熱過程中極易爆裂，并在爆裂的底板周圍形成圓形的破壞區(qū)，外部荷載作用下受壓的疊合箱底板，在荷載和火災的耦合作

4、用下更易產(chǎn)生爆裂，底板爆裂后外露的鋼絲在高溫作用下屈曲;由于水分蒸發(fā)帶走大量熱量，板內(nèi)混凝土和鋼筋的溫度達到100℃時出現(xiàn)一段時間的溫度持平段，從板底越往上這種現(xiàn)象越明顯，因此混凝土的含水量對肋梁的溫度場分布產(chǎn)生影響，從而影響板的抗火性能;由于混凝土的熱惰性，網(wǎng)梁樓蓋內(nèi)混凝土和鋼筋的變化都會有一定程度的遲滯，且混凝土和鋼筋溫度的最高值出現(xiàn)在?；鹨院螅峭；饡r刻;受火災作用時，肋梁的溫度場分布有明顯的梯度，且較一般三面受火的梁要大;在火

5、災的初期，由于疊合箱底板爆裂，樓板剛度降低，撓度增大，但隨著爐內(nèi)溫度的升高，肋梁截面內(nèi)產(chǎn)生較大的溫度梯度，樓蓋出現(xiàn)反拱現(xiàn)象，邊框架梁因承受載荷較小、自身剛度大且變化較小，其從跨中豎向位移一直向正向發(fā)展，且?；鸷筘Q向位移有一定比例的回復;疊合箱底板爆裂后，結構的受力體系發(fā)生變化，由無梁樓蓋變?yōu)槊芾邩巧w體系，結構的內(nèi)力產(chǎn)生重分布，樓蓋的邊梁受到扭矩作用，從而產(chǎn)生斜裂縫;由于存在溫度梯度，板內(nèi)產(chǎn)生溫度應力，樓板上部產(chǎn)生較多裂縫，網(wǎng)梁樓蓋的區(qū)格