疊合板抗火性能研究.pdf

1、疊合板已經(jīng)廣泛應(yīng)用于加固改造工程和新建工程中。增加樓板厚度是提高樓板承載能力最直接有效的方式；在既有建筑物的改造加固中，常常利用這種方式對(duì)原有舊混凝土樓板板面進(jìn)行粗糙處理后，再澆筑一層新混凝土來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原有樓板的加固，這樣便形成二次澆筑成型整體工作的疊合板。疊合板構(gòu)件不僅應(yīng)用于加固改造工程中，實(shí)際上在裝配整體式結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的更加廣泛，且均已取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，對(duì)其常溫下的力學(xué)性能研究已經(jīng)取得大量研究成果，但對(duì)疊合板的抗火性能研究非常

2、有限。
　　本文的主要工作為：
　?。?）總結(jié)了國(guó)內(nèi)外對(duì)疊合板的研究現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼筋混凝土樓板抗火性能的研究現(xiàn)狀。
　?。?）對(duì)9塊平板式混凝土簡(jiǎn)支疊合板、1塊整澆板進(jìn)行了ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的恒載-升溫抗火試驗(yàn)研究?？疾觳煌B合面高度（預(yù)制、現(xiàn)澆板厚比）和不同疊合面處理方式對(duì)疊合板抗火性能的影響；描述火災(zāi)試驗(yàn)過(guò)程和恢復(fù)常溫后試件的破壞現(xiàn)象，并分析其原因；對(duì)火災(zāi)過(guò)程中的溫度場(chǎng)、跨中位移進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

3、　?。?）對(duì)過(guò)火后的10塊板帶和常溫下的3塊同類型疊合板、1塊整澆板進(jìn)行了承載力試驗(yàn)研究。得出火災(zāi)后疊合板的殘余承載力，并分析不同疊合面高度（預(yù)制、現(xiàn)澆板厚比）和不同疊合面處理方式對(duì)火災(zāi)后疊合板殘余承載力的影響。
　　本文的火災(zāi)試驗(yàn)主要成果如下：
　?。?）平板式混凝土簡(jiǎn)支疊合板受火災(zāi)作用后，在火災(zāi)和荷載的耦合作用下，將發(fā)生跨中彎曲破壞和支座剪切破壞，表明高溫作用明顯降低疊合板的抗彎承載力、抗剪承載力。
　?。?）疊合

4、面高度和疊合面處理方式對(duì)板內(nèi)溫度場(chǎng)分布無(wú)明顯影響；疊合板試件受火30min左右時(shí)，試件板底至板底以上50mm范圍內(nèi)溫度相差較大，形成較大溫度應(yīng)力，支座、疊合面和跨中裂縫開始開展。
　　（3）燃燒時(shí)間較短、試件內(nèi)溫度不是很高時(shí)，疊合板的跨中變形同整澆板接近，說(shuō)明預(yù)制層與疊合層能夠共同工作；隨著燃燒時(shí)間的增長(zhǎng)、爐膛溫度的升高，疊合面光滑的疊合板，疊合面首先整體性趨于失效；疊合面經(jīng)粗糙處理或者布置插筋的疊合板，當(dāng)預(yù)制層厚度較大，后澆疊合

5、層厚度相對(duì)較小時(shí)，其火災(zāi)行為同整澆板一致，疊合面仍然具備整體工作能力。其余經(jīng)過(guò)粗糙處理或者布置插筋的疊合板，在火災(zāi)作用下最終疊合面都將失效。
　?。?）整澆的樓板和疊合面未發(fā)生失效的疊合板，在火災(zāi)作用下，板的跨中產(chǎn)生垂直裂縫，支座處產(chǎn)生剪切斜裂縫，裂縫均由板底向上發(fā)展。高溫作用下疊合面失效的疊合板，將產(chǎn)生內(nèi)力重分布，板的受力機(jī)理發(fā)生變化，預(yù)制板和后澆疊合層各自承擔(dān)荷載作用，類似于疊放在一起的兩個(gè)受彎構(gòu)件。在溫度應(yīng)力和荷載的共同作用

6、下，板的跨中疊合層上產(chǎn)生自疊合面向上發(fā)展的垂直裂縫，預(yù)制層上產(chǎn)生自疊合面向下發(fā)展的垂直裂縫。在支座處預(yù)制層和疊合層上均產(chǎn)生斜裂縫。
　　（5）相同疊合面高度的疊合板，疊合面經(jīng)粗糙處理的疊合板在火災(zāi)作用時(shí)撓度變形最小，布置插筋的次之，抹平處理的最大，說(shuō)明疊合面光滑的疊合板在火災(zāi)作用時(shí)剛度降低幅度最大，預(yù)制層與疊合層共同工作的性能最差。
　　（6）相同疊合面處理方式下，疊合板后澆板厚度與預(yù)制板厚度比值d≈1時(shí)構(gòu)件抗火性能最差；d

7、≠1時(shí)抗火性能較好且d＜1的構(gòu)件抗火行為優(yōu)于d＞1的構(gòu)件。
　　（7）疊合面光滑的1＃、4＃板達(dá)到變形限制而觸碰承載力破壞準(zhǔn)則，耐火極限分別為195.5min和212min。說(shuō)明疊合面表面光滑的疊合板在火災(zāi)發(fā)生時(shí)更容易因承載力不足而破壞。
　　本文的靜載試驗(yàn)主要成果如下：
　?。?）過(guò)火后的整澆板為受彎破壞；疊合面高度為90mm（后澆、預(yù)制厚度比為0,44）且疊合面經(jīng)過(guò)粗糙處理的板破壞形態(tài)為受彎破壞；其他形式的疊合板因

8、支座破壞或者疊合面脫開而失效。
　　（2）火災(zāi)試驗(yàn)后試件殘余承載力：疊合面光滑或現(xiàn)澆、預(yù)制板厚度接近的疊合板殘余承載力為50％左右；疊合面經(jīng)過(guò)粗糙處理或布置插筋且現(xiàn)澆、預(yù)制板厚度相差較大的疊合板殘余承載力為80%左右；整澆板殘余承載抗力80%左右。
　?。?）火災(zāi)試驗(yàn)后試件的剛度退化：整澆板剛度降低較??；疊合面高度為90mm（后澆、預(yù)制厚度比為0.44）且疊合面經(jīng)過(guò)粗糙處理的8＃板以及疊合面高度為50mm(上下板厚比為1.6