火災(zāi)下鋼管約束混凝土中柱受力性能研究.pdf

1、鋼管約束混凝土柱是近些年漸被重視并得到廣泛應(yīng)用的一種新型結(jié)構(gòu)形式，具有截面小、承載力高、變形性能好等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于高層及超高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、橋梁等結(jié)構(gòu)中。該種結(jié)構(gòu)形式在常溫下的力學(xué)性能已有大量研究，但其在火災(zāi)作用下的力學(xué)性能則研究較少，相關(guān)規(guī)程、規(guī)范也暫未出現(xiàn)，為了更加全面地認(rèn)識(shí)鋼管約束混凝土柱在火災(zāi)條件下的溫度分布和力學(xué)性能，本文做了以下工作：
　　（1）進(jìn)行了6根鋼管約束鋼筋混凝土中柱和6根鋼管約束型鋼混凝土中柱在ISO-

2、834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下的恒載升溫試驗(yàn)。其中，分別設(shè)置了2根軸壓荷載柱、4根偏壓荷載柱，同時(shí)考慮了荷載比與徑厚比（或鋼管含鋼率）兩個(gè)參數(shù)的影響。試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)測(cè)了柱子上、中、下三個(gè)截面預(yù)定測(cè)點(diǎn)的溫度、軸向荷載、軸向變形以及柱中部的側(cè)向位移。
　?。?）利用ABAQUS有限元分析軟件，建立了鋼管約束鋼筋混凝土中柱和鋼管約束型鋼混凝土中柱在ISO-834標(biāo)準(zhǔn)升溫條件下的熱分析模型與結(jié)構(gòu)分析模型，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了模型的可靠性。之后利

3、用經(jīng)驗(yàn)證了的有限元模型對(duì)柱子截面的溫度分布進(jìn)行了參數(shù)分析，分析了截面尺寸、鋼管含鋼率的影響，得到了截面尺寸對(duì)截面溫度分布有較大影響而鋼管含鋼率影響很小的規(guī)律。之后進(jìn)一步分析了荷載比、截面尺寸、材料強(qiáng)度、鋼管含鋼率，配筋率、型鋼含鋼率等參數(shù)對(duì)柱子耐火極限的影響，并得出了荷載比較小時(shí)各參數(shù)均有一定影響，荷載比較大時(shí)，荷載比與截面尺寸影響較大，其他因素影響較小的規(guī)律。
　　（3）基于有限元模型模擬結(jié)果，結(jié)合已有理論，提出了適用于鋼管約束