火灾条件下钢筋混凝土结构性能变化及计算方法

火灾对钢筋混凝土结构具有较强的破坏能力,研究火灾条件下钢筋混凝土的破坏程度,以及如何计算火灾后钢筋混凝土结构的主要性能参数,对于确定火灾后混凝土结构的稳定性意义重大,这里在钢筋混凝土高温试验的基础上,对其主要性能进行研究,并借鉴相关资料,给出混凝土高温后主要参数的计算方法.     

高温下钢筋混凝土粘结性能的试验与分析

设计了专用的升温装置和加载装置,通过中心拔出试验,对高温中和高温后经历不同受热温度和加载路径的钢筋与混凝土进行粘结-滑移拔出试验,分析了高温下钢筋与混凝土粘结性能退化机理。研究表明,高温后试件的粘结强度比高温中试件下降较快,但达极限粘结应力时其滑移量相对高温中试件较小。在恒载升温条件下,当达到一定温度时,钢筋与混凝土的滑移进入急剧增长阶段。     

锈蚀钢筋混凝土结构的剩余使用寿命实用计算方法

针对钢筋锈蚀引起的混凝土结构性能劣化,建立了锈蚀钢筋混凝土结构剩余使用寿命的实用计算方法。极限状态定义为锈蚀结构的安全性、适用性和耐久性评定等级由等级b降为等级c的临界状态,按现有规范此时锈蚀结构必须采取修复加同处理。根据钢筋锈蚀对结构性能的影响机理,将锈蚀结构的使用寿命周期分为:钢筋未发生锈蚀的初始阶段(T_1),锈胀开裂前的锈蚀发展阶段(T_2),锈胀开裂到极限状态的加速锈蚀阶段(T_3),并建立各阶段锈蚀速率与结构性能退化模型。在此基础上进行试算,假设时间T_1,计算评定T_r时间点锈蚀结构的等级,调整T_r使某一控制指标首先达到极限状态,由此确定结构剩余使用寿命。最终通过算例验证此计算方法实际可行。     

钢筋混凝土材料及结构的抗火试验方法

要考察钢筋混凝土材料及结构的火灾反映和验证理论分析的正确性均须进行高温试验,高温(抗火)试验需要测定和控制试件及其所处环境的温度,其具有一定特点和难度。本文介绍了高温下、高温后钢筋混凝土材料以及钢筋混凝土构件、结构的力学性能试验方法,包括试验设备、试验条件、量测手段、结构构件的失效判别等方面内容,供有关人员参考     

冷轧扭钢筋混凝土构件试验及受力性能分析

冷轧扭钢筋混凝土构件试验及受力性能分析王世慧张承起周彬ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＳＡＮＤＢＥＡＲＩＮＧＣＡＰＡＣＩＴＹＡＮＡＬＹＳＥＳＯＦＣＯＬＤ－ＲＯＬＬＥＤＡＮＤＴＷＩＳＴＥＤＢＡＲＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤＣＯＮＣＲＥＴＥＭＥＭＢＥＲＳＷＡＮＧＳｈｉｈｕｉ...     

高温后钢筋再生混凝土梁受力性能试验及承载力计算

为了研究高温后钢筋再生混凝土梁的受力性能,以再生粗骨料取代率、历经最高温度、混凝土强度、剪跨比为变化参数,设计了34个试件（其中高温后试件26个,常温对比试件8个）进行静力加载试验。观察了试件的破坏过程及其破坏形态,得到了烧失率、荷载-挠度曲线、截面应变分布、峰值荷载、峰值挠度等受力性能指标,分析各参数对其承载能力、挠度、延性、损伤等的影响。同时,对高温后钢筋再生混凝土梁受弯及受剪承载力的计算公式进行了推导。研究结果表明：高温后钢筋再生混凝土梁的破坏形态与其在常温下的相似,根据剪跨比的不同,发生了剪切斜压破坏和弯曲破坏;高温后试件的烧失率在0.44%~8.95%之间,随着温度和取代率的提高,烧失率逐渐增大;高温后钢筋再生混凝土梁的剩余承载力、峰值挠度及延性均不低于高温后普通钢筋混凝土梁;随着取代率的增大,承载力和延性呈先提高后降低的趋势,峰值挠度和损伤则逐渐增大;温度越高,承载力、峰值挠度和延性越低,损伤越重;剪跨比的增大使其承载力降低,峰值挠度增大;提高混凝土强度,能有效提高高温后再生混凝土梁的承载力,减小其峰值挠度。     

高温（火灾）下混凝土与钢筋的本构关系

本文进行了30个混凝土试件以及30根钢筋试件在高温中的强度、弹性模量和应力——应变关系试验;还进行了40根钢筋混凝土拔出试件在高温下及冷却后的粘结——滑移试验。研究了它们的本构关系。这对研究在火灾中钢筋混凝土截面的应力重分布和弯矩重分布是很重要的。     

混凝土结构钢筋高温性能研究概述

通过综合分析比较,对混凝土结构钢筋高温性能的研究现状作了概述,时常用的低碳钢、低合金钢、冷加工钢筋及目前大力推广使用的新Ⅲ级钢分别在强度、应力应变关系及弹性模量方面的研究情况进行了汇总,对钢筋与混凝土之间的高温粘结性能的研究概况进行总结,为了解我国钢筋高温性能研究的历史及现状提供参考.     

钢筋混凝土结构腐蚀控制方法研究进展

阐述了钢筋混凝土结构腐蚀控制对提高结构耐久性的重大意义及结构腐蚀的机理。以腐蚀流程为基线,从混凝土防护和钢筋防护两大方面探讨了腐蚀控制的方法。重点介绍了混凝土涂层防护技术,特别是近几年发展起来的玻璃鳞片防腐蚀涂层、纳米复合防腐涂料涂层、互穿网格结构防腐涂料涂层和聚脲防护涂层技术;以及钢筋腐蚀防护中的迁移型阻锈剂、环氧/镀锌复合涂层、阴极保护及纤维塑料筋的应用。提出腐蚀防护中,结构自身性能是基础,附加措施是重点手段,混凝土防护涂层提供全面防护,针对环境进行钢筋保护的防腐思路。     

火灾下混凝土板温度场的几种计算方法

混凝土构件及结构高温性能的分析逐渐成为欧洲等地区结构抗火设计规范的重要内容,我国一些地方也颁布了混凝土结构抗火设计规范。火灾下混凝土结构温度场的计算是确定结构混凝土高温下性能和进行抗火设计的前提。目前,欧洲规范(Eurocode 2)给出了试验法、实用图表法、数值分析等计算混凝土结构温度场的方法,一些学者给出了简化计算的方法。采用这四种方法对厚度120 mm混凝土板的温度场进行计算,分析对比了不同方法间的差异,给出了不同方法结果一致性思考及部分方法的适用条件。     

钢筋混凝土结构裂缝及钢筋锈蚀研究现状

总结了钢筋混凝土结构常见裂缝的类型及其产生的原因，阐述了裂缝区钢筋锈蚀研究的现状，指出了钢筋锈蚀和裂缝的扩展是一个交互作用、动态发展的过程，今后的研究中确定裂缝区钢筋锈蚀和裂缝扩展的相互作用规律，建立其扩展速率预计模型，对实际工程结构的可靠度计算、剩余寿命预测以及选择对其正确的维修加固处理方法都具有十分重要的意义。     

高温后钢筋再生混凝土偏压柱受力性能试验研究及承载力计算

为研究高温后钢筋再生混凝土柱的偏压性能,以历经温度、再生粗骨料取代率和荷载偏心率为变化参数,设计9个钢筋混凝土柱试件(包括8个高温后试件和1个常温试件)进行静力单调加载试验,观察其表观变化和破坏形态,获取了荷载-变形曲线及截面应变,分析各变化参数对混凝土极限压应变、峰值荷载、抗弯刚度和位移延性系数的影响规律。采用ABAQUS有限元分析软件对截面温度场进行模拟,并基于模拟和试验结果对钢筋再生混凝土偏压柱的计算方法进行了研究。研究结果表明:随温度升高或偏心率增大,钢筋再生混凝土柱破坏形态表现为从大偏压向小偏压转变;混凝土极限压应变与历经温度、取代率以及偏心率呈正相关;峰值荷载和抗弯刚度随温度升高或偏心率增大而降低,在600℃时出现陡降,其中抗弯刚度衰减相对更快,而取代率影响相对较小;普通混凝土柱延性更好,而再生混凝土柱在600℃时延性最优,且偏心率越大延性越好;随截面深度增加,截面温度场呈指数函数递减,且取代率增大会加快衰减;最后,综合有限元模拟结果和试验结果提出了偏压柱承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。     

高强钢筋混凝土结构抗震性能研究

通过对3个配有HTB650级纵筋及HTHB900级箍筋的混凝土柱进行低周反复加载试验,研究了配置高强钢筋的混凝土构件的抗震性能。以实际工程中某12层框架结构为背景,分别设计了配有高强钢筋与普通三级钢筋的两个框架结构主楼,利用有限元软件对其进行弹塑性分析。结果表明:配置高强钢筋的试件与配置普通三级钢筋的试件具有相近的力学特性和变化规律,但是配置高强钢筋的试件可以节约用钢量,尤其体现在箍筋用量上;高强钢筋模型与普通三级钢筋模型相比,自振周期略长,基底剪力略小;二者的最大顶点位移和最大层间位移角较为接近。     

冻融下钢筋混凝土粘结性能的试验研究

混凝土冻融损伤破坏是我国东北部寒冷地区建筑物老化危害的主要问题之一,冻融循环作用导致混凝土内部产生损伤,并且随着冻融循环作用次数的增加混凝土质量损失增大,抗压强度与劈裂抗拉强度下降;钢筋与混凝土之间的粘结强度将会随着冻融循环次数的增加而逐渐下降:22mm钢筋试件极限粘结强度由冻融循环作用0次的8.68MPa降低到冻融循环作用50次的2.57MPa,18mm钢筋试件极限粘结强度由冻融循环作用0次的10.92MPa降低到冻融循环作用50次的4.23MPa,14mm钢筋试件极限粘结强度由冻融循环作用0次的12.80MPa降低到冻融循环作用50次的6.21MPa;钢筋在混凝土内部的滑移量逐渐增大,22mm钢筋滑移量由0.402mm增大到1.205mm,18mm钢筋滑移量由1.070mm增大到1.823mm,14mm钢筋滑移量由1.370mm增大到2.035mm,严重影响建筑物的长期使用和安全运行。     

氯离子侵入钢筋混凝土结构机理及其防护措施

阐述了氯离子侵入混凝土的途径,分析了氯离子对钢筋锈蚀的机理及侵入钢筋混凝土的机理,并提出了氯离子腐蚀钢筋的防腐措施,对实际工程及社会建设具有重要的意义。     

高温（火灾）下预应力钢丝性能的试验研究

混凝土结构及预应力混弹簧土结构抗火研究的一项重要内容是分析结构在火灾高温环境下的性能及变化,故需了解结构所用材料在高温下的性能。本文通过对预应力钢丝在高温（火灾）作用下力学性能的试验研究,得到钢丝的极限强度σb、名义屈服强度σ0.2和弹性模量Es随温度变化的规律,并给出了其力学模型,可为预应力混凝土结构的抗火性能研究提供基础和依据。     

高温(火灾)条件下钢结构材料性能研究

对钢结构建筑中最常用到的Q2 35钢在高温下的力学性能进行试验研究 ,得出了Q2 35钢的各项力学性能指标随温度变化的规律 ,建立其随温度变化的力学模型 ,并利用该模型对钢框架模型在火灾中的反应进行分析研究。结果表明该理论模型是有效的、可靠的     

火灾高温下钢筋混凝土结构的有限元模拟分析

在阐述钢筋混凝土结构高温特点的基础上,分析了高温下混凝土构件的热工性能,并借助大型有限元分析软件ANSYS对高温下构件截面温度场非线性进行了有限元分析,明确了建筑构件截面的受火情况影响因素。     

钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀原因及预防措施

通过钢筋和混凝土的不同力学性能,结合实际施工,分析了钢筋腐蚀的原因,提出对钢筋的腐蚀事先预防尤为重要,并具体从防止钢筋氧化锈蚀、严格控制水灰比等几个方面,提出了相应的预防措施,以保证钢筋混凝土结构的安全性和耐久性     

火灾下再生混凝土梁抗弯性能的试验研究与分析

通过试验研究了6根再生骨料替代率分别为0%,50%和100%的钢筋混凝土梁,得到了不同替代率下混凝土梁的高温抗弯性能,然后结合试验数据,对再生混凝土梁高温下的实测截面温度场、跨中挠度以及极限耐火时间进行了分析和探讨,对比了普通混凝土与再生混凝土的差异,最后借助温度场的理论计算结果探讨了高温下钢筋混凝土梁耐火极限的理论分析方法。