锈蚀钢筋混凝土梁高温性能与残余承载力试验研究

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建筑火灾作为一种发生频率较高的火灾,通常造成的人员伤亡及财产损失惨重,建筑结构抗火性能的研究也成为近年来国内外学者研究的重要课题。钢筋混凝土结构因其良好的材料性能及结构整体性能,被广泛应用于沿海及近海岸建筑物。但是由于海工、海岸工程受环境因素的影响,建筑物经常因受氯盐侵蚀处于带裂缝工作状态,基于这一客观事实,有必要对受侵蚀损伤的钢筋混凝土结构的抗火性能展开研究。本文采用电化学加速锈蚀模拟海洋环境锈蚀钢筋混凝土梁并产生不同条件的初始损伤,以此为初始条件进行相同条件的火灾试验,研究不同侵蚀损伤混凝土梁的高温性能变化规律,本文的主要研究工作如下:1)综合评述了国内外关于钢筋锈蚀及火灾高温单因素作用下混凝土结构基本材料力学性能研究成果,为后期试验研究与理论分析提供依据。2)设计4根足尺钢筋混凝土梁L1~L4,其中梁L1~L3以法拉第定律为理论依据模拟海洋环境锈蚀钢筋混凝土梁并产生初始损伤为0.1mm,0.2mm,0.3mm宽度的箍筋裂,梁L4为对照梁不进行箍筋锈蚀试验。3)火灾高温试验以ISO834国际温升曲线为升温标准,进行同条件下火灾升温120min,观察构件破坏情况,分析截面温度场及挠度变化规律,探究不同损伤状态梁高温下的性能变化规律。4)试件恢复至室温后进行静载破坏试验,观察梁L1~L4的破坏形态,并通过对比得出高温后不同损伤状态梁的承载力退化及挠度变化规律。5)利用二台阶模型将混凝土截面进行不同温度下的区格划分,并利用等效截面法计算高温后钢筋混凝土梁的残余承载力理论值,通过对比高温承载力理论值与实测值,验证了模型简化的可行性。
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