基于炭化速度的木構(gòu)件火災(zāi)試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，隨著我國林業(yè)資源的發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加速，木結(jié)構(gòu)建筑在我國復(fù)蘇并得到一定程度的發(fā)展，對木結(jié)構(gòu)的研究力度也有所加強(qiáng)。我國每年均發(fā)生相當(dāng)數(shù)量的木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)火災(zāi)，導(dǎo)致大量的人員傷亡和生命財(cái)產(chǎn)損失。而長期以來我國關(guān)于木結(jié)構(gòu)的火災(zāi)性能和防火設(shè)計(jì)方法研究比較缺乏，與發(fā)達(dá)國家存在較大差距，因此加強(qiáng)木結(jié)構(gòu)火災(zāi)研究很有必要。
　　 本文在上海市科技啟明星計(jì)劃項(xiàng)目（07QB14031）資助下，以木材火災(zāi)炭化速度和木構(gòu)件火災(zāi)性能試

2、驗(yàn)為主展開了相關(guān)研究。本文主要內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　 （1）針對我國木結(jié)構(gòu)火災(zāi)居高不下的現(xiàn)狀，在國外已有研究資料基礎(chǔ)上，制定適合我國國情的基于炭化速度的木結(jié)構(gòu)火災(zāi)試驗(yàn)內(nèi)容。
　　 （2）進(jìn)行了木梁和木柱構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的火災(zāi)試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，受火后木梁和木柱表面炭化后沿紋理方向和垂直紋理方向均出現(xiàn)很多縱橫裂縫；截面受火角部由于遭受雙向熱傳遞而變?yōu)榛⌒危皇芑鸷蠼孛姘搭伾煞痔炕瘜?、高溫分解層和常溫層三個(gè)區(qū)域。木梁豎向炭化

3、速度一般略大于水平炭化速度。隨受火時(shí)間增加，木構(gòu)件的炭化速度逐漸減小趨向一定值。
　　 （3）進(jìn)行了15根2米長木梁和10根4米長木梁火災(zāi)后承載力試驗(yàn)，研究了火災(zāi)后木梁剩余承載力、荷載-位移、截面應(yīng)變等變化情況。研究表明，受火時(shí)間越長，木梁受彎承載力越低，剛度越小；橫截面越大，木梁受彎承載力降低程度越小。石灰膏抹面能降低受火木梁承載力下降程度。受火后木梁跨中截面變形基本符合平截面假定。
　　 （4）進(jìn)行了24根短木柱受火

4、后力學(xué)性能的試驗(yàn)，研究受火后短木柱剩余承載力、荷載-位移、延性系數(shù)等力學(xué)性能變化情況。研究表明，隨受火時(shí)間增加，短木柱承載力不斷下降，下降速度變慢；截面尺寸越大承載力下降程度越小；短木柱受火后其延性系數(shù)明顯降低。
　　 （5）進(jìn)行了6根長木柱耐火極限的試驗(yàn)，研究了不同持荷水平和不同表面處理?xiàng)l件下長木柱耐火極限的變化情況，分析了持荷水平、表面處理方式與耐火極限的關(guān)系。研究表明，隨著持荷水平增加，無石灰膏抹面和有石灰膏抹面試件的耐火