多跨混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋的火災(zāi)行為研究.pdf

1、火的使用促進(jìn)了人類社會(huì)的進(jìn)步，是人類文明的體現(xiàn)，但是當(dāng)火變得不受人為控制時(shí)便成了火災(zāi)。建筑物火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多且造成的損失最為嚴(yán)重，因建筑物火災(zāi)造成的損失占到全部火災(zāi)造成損失的80％[1]左右，因此有必要對(duì)建筑物的抗火性能進(jìn)行充分研究。鋼筋混凝土樓板能夠在火場(chǎng)中對(duì)火進(jìn)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(chǎng)中損傷最嚴(yán)重的構(gòu)件之一?；炷怜B合箱網(wǎng)梁樓蓋是一種新型的樓蓋結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)已應(yīng)用到諸多大型項(xiàng)目工程中，取得了較

2、大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但目前對(duì)于混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在火災(zāi)下的行為研究還處于起步階段。通過(guò)對(duì)混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在火災(zāi)下的行為變化進(jìn)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(shè)計(jì)及施工過(guò)程中采取必要的防護(hù)措施來(lái)減輕火場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞，減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此，對(duì)混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在火場(chǎng)中行為變化的研究具有現(xiàn)實(shí)意義，本文主要針對(duì)多跨混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋在的火災(zāi)行為進(jìn)行了試驗(yàn)研究。利用火災(zāi)試驗(yàn)爐，按照IS0834國(guó)際

3、標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線完成了2×3跨混凝土疊合箱網(wǎng)梁樓蓋的真實(shí)火災(zāi)試驗(yàn)，通過(guò)分析疊合箱網(wǎng)梁樓蓋受火災(zāi)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(jié)論:在試驗(yàn)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(duì)底板有較強(qiáng)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(guò)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(zāi)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(dá)到100℃時(shí)出現(xiàn)一段時(shí)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(duì)肋梁的溫度場(chǎng)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(huì)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(shí)刻;受火災(zāi)作用時(shí)，肋梁的溫度場(chǎng)分布有明顯的梯度，且較一般三面受火的梁要大;在火

5、災(zāi)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，且停火后豎向位移有一定比例的回復(fù);疊合箱底板爆裂后，結(jié)構(gòu)的受力體系發(fā)生變化，由無(wú)梁樓蓋變?yōu)槊芾邩巧w體系，結(jié)構(gòu)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(yīng)力，樓板上部產(chǎn)生較多裂縫，網(wǎng)梁樓蓋的區(qū)格