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随着现代社会不断进步与发展,建筑行业呈现出蓬勃的发展趋势,越来越多的新材料和新技术逐渐地被应用至建筑领域中。人们在追求卓越的建筑功能的同时,对建筑物的美观要求越来越高。不锈钢作为新型建筑材料不断发展的结晶,因其具有良好的外观效果而越来越受到建筑师的青睐。正是由于不锈钢材料具有良好的表观性,在实际工程中往往不喷涂防火涂料,因此不锈钢结构的抗火性能更值得关注。与此同时,在火灾作用下,结构往往具有整体性,各个构件发生复杂的相互作用和内力重分布,仅单独研究个体构件无法真实的反应火灾下的结构受力特点。目前,我国对于高温下不锈钢材料的力学性能研究相对较少,对火灾下带约束轴心受力的不锈钢柱构件研究尚属空白。柱构件作为整体结构中的关键受力构件,其在火灾作用下的抗火性能更值得研究,因此本文对带约束轴心受力不锈钢柱开展的抗火性能研究具有重要意义。基于国产奥氏体不锈钢材料$30408,本文对2个常温试件和14个高温稳态试件进行了力学性能拉伸试件试验研究。材料力学性能试验结果表明:Rasmussen提出的常温下两阶段R-O应力-应变模型中相关参数(硬化指数n和系数m)尚需要进行修正,修正后的两阶段R-O应力-应变力学模型能更好地模拟不锈钢材料力学性能。Ju Chen提出的两阶段R-O应力-应变模型能够较准确地模拟高温下不锈钢的材料力学性能,但其推荐表达式中的相关参数需要进行适当修正,修正后的两阶段R-O应力-应变力学模型能更好地模拟高温下不锈钢材料力学性能。为了考察火灾作用下带约束轴心受力不锈钢柱的受力性能,基于常温和高温不锈钢材料力学性能的试验基础上,开展了6根带约束的轴心受压矩形截面不锈钢柱的抗火性能试验研究,揭示了火灾下不锈钢柱的受力性能与破坏模式,着重考察了荷载比、截面尺寸以及约束刚度比等参数对不锈钢柱抗火性能的影响。试验得到了不锈钢柱各试件的炉温-时间关系曲线、试件表面温度-时间关系曲线、轴向变形-时间关系曲线和试件的屈曲温度,并揭示了带约束轴心受压不锈钢柱火灾下的破坏模式。试验结果表明:荷载比n和轴向约束刚度比β1对矩形截面不锈钢柱抗火性能的影响较为明显;对于相同厚度的矩形截面不锈钢柱试件,试件截面尺寸的改变会影响火灾下不锈钢柱试件破坏模式。不锈钢柱试件截面若符合《欧洲规范》中规定的第四类截面时,在火灾升温过程中试验试件同时发生局部屈曲与弯曲屈曲。采用有限元软件ABAQUS对带约束轴心受力不锈钢柱抗火试验中的各个试件进行了有限元数值模拟分析,以试验结果验证了有限元模型的准确性。并对可能影响带约束轴心受力不锈钢柱抗火性能的相关因素开展了参数化分析,分析结果表明:轴向约束刚度比β1、长细比λ和荷载比n是影响带约束轴心受压不锈钢柱抗火性能的主要因素,初始缺陷eo的影响相对较小。最后借鉴《欧洲规范》中已有无约束不锈钢柱抗火设计方法,通过对火灾下带约束轴心受压不锈钢柱进行受力过程分析,且考虑初始弯曲缺陷eo,轴向约束刚度比β、长细比λ和荷载比n等因素的影响,推导出了高温下带约束轴心受压不锈钢柱屈曲温度计算公式和屈曲承载力的理论计算公式,并验证了本文推导公式的准确性。