钢筋混凝土梁火灾下抗剪性能的试验研究
2019-06-07杨志年齐建全段开达王兴国
广西大学学报(自然科学版) 2019年6期
关键词:混凝土
杨志年,齐建全,段开达,王兴国
(1.华北理工大学建筑工程学院, 河北唐山063210;2.河北省地震工程研究中心, 河北唐山063210)
0 引言
钢筋混凝土梁作为建筑结构应用最广泛的承重构件之一,在火灾中将有很大概率与楼板一起直接受火。随着温度的升高,梁内混凝土和钢筋材料力学性能下降,会导致梁发生破坏,甚至引起结构的整体倒塌,因此,研究钢筋混凝土梁火灾下的力学性能意义非常重大。目前国内外相关学者对钢筋混凝土梁的力学性能进行了大量研究[1-15],但研究主要针对梁常温下的力学性能或者火灾下梁正截面的抗弯性能,而对梁火灾下的斜截面抗剪性能研究较少。火灾下,梁内钢筋尤其是箍筋温度升高,会导致其屈服强度下降,梁斜截面抗剪能力降低,最终发生剪切破坏,这种破坏发生时,构件延性较小,脆性破坏特征明显。
基于此,本研究通过对5根足尺钢筋混凝土梁进行恒载—升温条件下的标准火灾试验,研究了混凝土保护层厚度和剪跨比等对梁火灾下斜截面抗剪性能的影响,得到了梁内温度场分布、梁的竖向及轴向变形,梁的最终破坏形态以及梁最终的耐火极限。研究成果可以为钢筋混凝土梁的抗火设计理论提供补充。
1 试件设计
为研究钢筋混凝土梁火灾下的抗剪性能,进行了5根足尺钢筋混凝土简支梁的标准火灾试验。试验梁长均为4.5 m,净跨4.0 m,梁的截面尺寸为400 mm×200 mm。梁混凝土均采用C30商品混凝土,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,细骨料为河砂(中砂),粗骨料为10~20 mm碎石,粒径为5~31.5mm。……
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