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：
　?。?）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。其中，分別設(shè)置了2根軸壓荷載柱、4根偏壓荷載柱，同時考慮了荷載比與徑厚比（或鋼管含鋼率）兩個參數(shù)的影響。試驗過程中實測了柱子上、中、下三個截面預(yù)定測點(diǎn)的溫度、軸向荷載、軸向變形以及柱中部的側(cè)向位移。
　　（2）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，并與試驗結(jié)果進(jìn)行對比驗證了模型的可靠性。之后利

3、用經(jīng)驗證了的有限元模型對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)對柱子耐火極限的影響，并得出了荷載比較小時各參數(shù)均有一定影響，荷載比較大時，荷載比與截面尺寸影響較大，其他因素影響較小的規(guī)律。
　?。?）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