高温后高强Q690钢材循环加载试验及本构模型研究

钢材经历火灾高温和冷却后其材料力学性能会发生不同程度退化,已有研究主要关注过火后钢材的残余静力性能。为研究经历火灾高温且不同方式冷却后高强钢的残余静力和滞回性能,对于历经500 ℃~1000 ℃高温后高强Q690在自然冷却和浸水冷却后的钢材进行了单调拉伸试验以及4种不同加载制度下的循环加载试验。结果表明,当过火极限温度不高于600 ℃时,在自然冷却和浸水冷却模式下,高温后Q690钢材单调拉伸和循环荷载下强度发展基本与常温未处理钢材类似。未过火高强Q690钢在循环荷载下表现出应变强化和循环软化效应。过火温度高于600 ℃且自然冷却下,过火后Q690钢随过火温度提高,其初始屈服强度下降。在浸水冷却下,过火冷却后高强钢初始屈服强度提升。且在循环荷载作用下,高温过火后Q690钢均表现出更为显著的应变强化效应,以及在等应变幅循环下均由未过火状态时的循环软化逐步转化为高温过火后的循环硬化效应。根据试验结果拟合了过火后Q690钢的Chaboche循环本构模型参数,可用于火灾后Q690钢结构的残余抗震性能评估。     

浅谈火灾后钢筋混凝土结构的检测

论述了火灾发生后,钢筋混凝土结构检测的重要性,列出了检测重点,结合工程实例,介绍了火灾后的现场勘察情况,论述了过火构件烧伤深度的检测方法,为钢筋混凝土结构的加固处理提供依据。     

基于微观结构分析的再碱化对高温后混凝土抗压强度修复试验研究

该文对高温作用经再碱化修复后的混凝土进行了压汞测孔试验及抗压强度试验,研究了混凝土微观结构与其宏观力学性能之间的关系。试验结果表明,高温后混凝土的抗压强随着温度升高呈现下降的趋势,混凝土的微观结构变差,粗大孔明显增多;经再碱化修复后,混凝土的抗压强度得到一定程度的提高,微观结构得到明显改善,粗大孔明显减少。混凝土微观结构的变化与其宏观力学性能一致,说明了再碱化可以一定程度的修复高温作用后混凝土的力学性能,同时改善混凝土的耐久性能。     

高温后钢管RPC的SHPB试验研究

采用75 mm分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)分别对常温、高温200℃和300℃后的钢管活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete-Filled Steel Tube,钢管RPC)及RPC进行冲击压缩试验,分析了应变率效应及温度效应对试件动态力学性能和破坏形态的影响。结果表明:高温作用后钢管RPC的韧性和相对韧性均随应变率的提高而增大,相同应变率下钢管RPC的韧性和相对韧性随过火温度提高而增大。冲击荷载作用下钢管RPC和RPC的破坏程度均随过火温度提高而降低,RPC发生脆性破坏而钢管RPC发生延性破坏。钢管RPC的吸收能随过火温度提高而增大,但RPC的吸收能受过火温度影响较小。钢管RPC和PRC的吸收能均随应变率的提高而增大。试件的吸能能力取决于能量吸收率的大小。     

快速荷载下CFRP-高温后混凝土界面正拉粘结性能试验

该文通过对90个CFRP-高温后混凝土标准试件进行快速荷载下正拉试验,得到了加载速率、混凝土强度等级及过火温度等因素对界面正拉粘结强度的影响规律。在欧洲规范(CEB-FIP1990)建议的混凝土动态抗拉强度公式和高温后混凝土轴心抗拉强度折减公式基础上,综合考虑应变率效应和高温劣化作用,提出了高温后界面正拉粘结强度预测模型,并验证其可靠性。在此基础上给出了不同混凝土强度等级构件火灾后极限加固修复温度。试验结果表明:正拉粘结强度随混凝土强度等级和加载速率的提高而提高;在20℃~500℃内提高过火温度会显著降低界面正拉粘结强度,超过500℃后下降幅度不明显。     

CFRP-火灾后混凝土界面快速剥离试验

该文完成了72个快速荷载下CFRP加固火灾后混凝土试件单面剪切试验,基于Dai模型对界面应变分布进行拟合,并探讨了混凝土强度、应变率和过火温度三种因素对界面剪切黏结强度、应变分布、黏结剪应力、界面黏结滑移关系和界面断裂能等黏结性能参数的影响。试验表明:界面剪切黏结强度、峰值剪应力和界面断裂能随着混凝土强度和应变率的提高而提高,但随着过火温度的升高而下降,在500℃以后下降尤为显著,过火温度为700℃的试件界面平均峰值剪应力相比于常温试件下降33.0%,界面断裂能下降83.8%;有效粘结长度随着混凝土强度和应变率的提高略有减小,但随着过火温度的升高而显著增大。常温试件的有效粘结长度在70 mm～90 mm之间,而过火温度为700℃的试件有效粘结长度达165 mm左右。     

对接焊缝连接高温后力学性能试验研究

对39个对接焊缝连接接头试件进行了高温冷却后的拉伸试验,研究了高温过火对其强度和变形性能的影响规律。试验的主要参数为过火温度和冷却方式,其中过火温度介于200℃~800℃,冷却方式包括自然冷却和泼水冷却。试验结果表明,常温下发生母材塑性破坏的对接焊缝试件,在过火温度较高时全部发生焊缝断裂,试样无明显颈缩,破坏突然;过火温度超过400℃后,冷却方式对对接焊缝连接试件的高温后力学性能有较大影响,自然冷却情况下试件从500℃开始发生焊缝断裂,试件极限强度和极限变形最大降低幅度分别为20%和50%,泼水冷却情况下试件从600℃开始发生焊缝断裂,试件极限强度和极限变形最大降低幅度分别为10%和35%。     

基于火灾动力学和概率统计理论耦合的建筑火灾直接损失预估

以火灾成长概率和火灾发生后的过火面积为评价指标，探讨对建筑火灾过火面积的预估方法。依据火灾动力学和火灾发展过程中不同阶段的特点，将火灾由初期发展蔓延到整个防火分区的过程划分为4个阶段，采用概率论和事件树的分析方法，得到了每个阶段的火灾成长概率。根据不同阶段火灾的特点，求得了各阶段火灾的临界时间，并以此为基础对火灾发生后建筑物平均过火面积进行了预估。     

基于显著结构重构与纹理合成的图像修复算法

文章结合结构修复算法及纹理修复算法各自的优点,并考虑显著结构对图像修复的巨大影响,提出结合显著结构重构与纹理合成的图像修复算法。算法先利用形态学算子剥离待修复图像中细小结构与大块区域;然后利用快速结构修复算法对图像进行处理;再利用插值对待修复图像进行显著结构重构;最后利用基于改进优先级的加权匹配图像修复算法进行后续修复。实验结果表明,对既有显著结构同时又包含丰富纹理的待修复图像,与传统算法相比,本文的算法不但有更好的修复效果,而且耗时更少。     

一种新式辊齿自适应堆焊修复设备

目的 针对目前辊齿堆焊修复模式单一,单面修复导致的热变形大、易产生裂纹等问题,设计一种新式辊齿自适应堆焊修复设备.方法 设备采用一种凹形夹持装置,通过对辊齿双面同时修复以降低修复过程所产生的热变形,并将修复夹持装置设置为可活动式结构,以便适应不同厚度的辊齿修复,提高辊齿的修复效率.结果 对不同磨损程度的辊齿,系统可以自动选择小角度、大角度或非对称模式进行修复;修复层表面平整,界面结合良好,辊齿变形小,无明显的气孔、夹渣和裂纹等修复缺陷.结论 开发的新型的单辊辊齿修复系统,能够实现单辊辊齿自适应修复.