【摘 要】
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钢管混凝土柱由于承载力高、抗震性能好、与预制混凝土梁易于连接等优点,被广泛应用于装配式建筑结构中。节点连接是整个结构最薄弱的部位,在火灾作用下或作用后其性能受到损伤,影响结构安全。为了研究连接节点的可靠性,进行了火灾后装配式结构灌浆套筒连接节点及相关母材的力学性能试验研究,主要研究工作与成果包括:1)制作了88组尺寸为100mm×100mm×100mm的混凝土立方体试块,按照ISO834标准火灾作
【基金项目】
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国家自然科学基金（项目编号:51478162、51608196）；
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钢管混凝土柱由于承载力高、抗震性能好、与预制混凝土梁易于连接等优点,被广泛应用于装配式建筑结构中。节点连接是整个结构最薄弱的部位,在火灾作用下或作用后其性能受到损伤,影响结构安全。为了研究连接节点的可靠性,进行了火灾后装配式结构灌浆套筒连接节点及相关母材的力学性能试验研究,主要研究工作与成果包括:1)制作了88组尺寸为100mm×100mm×100mm的混凝土立方体试块,按照ISO834标准火灾作用后,进行了试块抗压强度和劈裂抗拉强度试验,考虑了不同受火时间（60min、90min）,不同静置时间（1d、14d）,不同冷却方式（自然冷却、喷水冷却）,不同强度等级（C30、C40）对火灾后混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,得到了火灾后混凝土密度损失及不同工况下混凝土强度的变化规律。2)进行了114块尺寸为40mm×40mm×160mm的棱柱体灌浆料的标准火灾后的力学性能试验,分析了不同静置时间、不同受火时间和不同冷却方式的影响,得到了火灾后灌浆料密度及不同工况影响下灌浆料强度的变化规律。3)设计了22个尺寸为180mm×180mm×360mm的灌浆套筒连接节点进行标准火灾作用后力学性能试验,考虑不同受火时间,不同套筒直径146mm、140mm以及不同冷却方式对连接节点的抗压和抗拉极限承载力的影响,分析了荷载-位移曲线、延性以及试件破坏模式,得到了不同受火时间、不同冷却方式以及不同套筒直径对灌浆套筒连接节点力学性能的影响规律。在试验的基础上,提出了灌浆套筒连接节点的极限抗压承载力计算公式,为进一步推广应用奠定基础。4)基于ABAQUS有限元软件,采用顺序热-力耦合的方法,建立了火灾作用后灌浆套筒连接节点的受压性能有限元模型;与试验结果对比表明:模拟中常温试件极限抗压承载力与试验结果基本一致,荷载-位移曲线结果相差较大,试验中试件的延性更好。两种受火时间下的温度场结果与试验结果吻合较好,灌浆料至核心混凝土之间的温度场与试验结果基本一致,套筒至混凝土保护层之间的温度高于试验结果。火灾后的模拟计算结果与试验结果存在较大差异,需要进一步研究。图53幅;表17个;参78篇。
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