具有端部約束的混凝土樓板耐火性能試驗研究.pdf

1、樓板作為結構中的重要構件，在發(fā)生火災時承擔著防火隔斷及防止火災蔓延的作用，而且是受火面積最大、損傷最嚴重的構件之一，然而目前我國的防火規(guī)范中對樓板耐火極限的確定僅考慮了保護層厚度和板厚兩個因素，對板跨、配筋率、混凝土抗壓強度和板端約束剛度等因素欠缺考慮，且對大厚度、高耐火極限樓板的規(guī)定也有空白。為此，本文通過火災試驗與數(shù)值模擬對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行了研究，主要研究內容及成果總結如下:
　　(1)根據(jù)

2、國內外關于高溫下（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和力學性能指標;
　　(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和高溫后的靜載試驗，考察了板端轉動和軸向約束、配筋率、荷載比和升溫時間等參數(shù)對約束板高溫變形及內力的影響，以及對高溫后樓板殘余承載力的影響。試驗結果表明:試件的軸力先較快的增長而后緩慢增長或逐漸減小，降溫后仍有明顯的殘余軸力;板端軸向約束剛度越大

3、，板內軸力越大;板端彎矩（測點彎矩）升溫階段先較快增長而后緩慢增長，降溫初期下降較快終漸趨平緩;升溫時間對板端彎矩最大值影響有限;
　　(3)利用SAFIR有限元軟件對混凝土樓板的溫度場進行了升降溫全過程的模擬分析，并與試驗中相應測點的溫度進行了對比，計算結果與試驗結果吻合良好;
　　(4)利用SAFIR有限元軟件對試驗混凝土單向板進行了結構有限元分析，并將豎向撓度、軸向變形、軸力和彎矩的計算結果與試驗實測值對比，兩者吻合較

4、好。接著進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、混凝土抗壓強度和鋼筋屈服強度對其有一定程度的影響，反而規(guī)范中重點考慮的混凝土保護層厚度對其影響不大;有約束樓板的防火設計中存在一個最小配筋率;通過對樓板受火機理的分析發(fā)現(xiàn)，在整個受火過程中，軸向約束剛度對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，板內軸力越大;
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