高温作用后混凝土抗拉强度的影响分析

对62组混凝土标准立方体试块进行劈裂抗拉强度试验,考察受火温度、冷却方式、养护龄期及静置时间对高温作用后混凝土劈裂断面形态和抗拉强度的影响规律,并针对不同情况建议了高温作用后混凝土抗拉强度的计算式.结果表明:受火温度对高温作用后混凝土劈裂断面的破坏形态和抗拉强度影响很大.当受火温度在300℃以内时,劈裂断面较为平整;随着受火温度的提高,劈裂断面越来越粗糙,当受火温度超过600℃时,劈裂断面主要经过硬化水泥浆,断面处粗骨料未发生破坏.喷水冷却后,高温作用后混凝土的抗拉强度总体上比自然冷却后的低.养护龄期越短,高温作用后混凝土的抗拉强度越低.高温作用后混凝土的抗拉强度总体上随静置时间呈先下降后上升的发展趋势,且当静置时间为28d时,混凝土的抗拉强度最低.     

HRBF500级细晶粒钢筋混凝土简支梁的耐火极限

利用有限元软件ANSYS,对500MPa细晶粒钢筋(HRBF 500)混凝土简支梁的温度场及耐火极限进行分析.计算结果表明:ANSYS对温度场和耐火极限的模拟结果基本与试验结果吻合,初步验证程序的有效性.在此基础上,就不同荷载比、混凝土保护层厚度、配筋率共计36种工况组合进行有限元分析,考察各参数对HRBF 500混凝土梁耐火极限的影响,并据此建立耐火极限简化计算公式.     

钢筋混凝土柱火灾试验数值模拟的关键技术

基于三维热分析实体元和三维梁单元,利用Visual C 编制钢筋混凝土柱火灾试验数值模拟程序RCSSCF,模拟火灾试验时柱式构件中部受火的情况,并考虑了轴力的二阶效应.研究结果表明, 采用的温度场求解的子结构技术,适用于炉膛内外交界区域及钢筋混凝土结构梁柱节点的三维温度场的求解.在保持计算精度不变的前提下,该求解方法能够明显减少计算时间.材料本构关系加卸载对柱耐火极限的预测精度影响不大,但对升温后期轴向变形的预测结果影响较大.在进行钢筋混凝土结构的抗火性能研究时,需要考虑材料本构关系的加卸载.     

热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中电化学腐蚀行为

采用电化学阻抗法研究了不同pH值、不同氯离子浓度条件下热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为,建立了两种腐蚀等效电路模型,分析了腐蚀参数的变化规律.结果表明:当饱和Ca(OH)2溶液受到严重碳化(pH<11)时,热镀锌钢在该体系中会发生析氢反应,耐腐蚀性能降低;当饱和Ca(OH)2溶液受到较小程度的碳化(11.5≤pH<12.5)反而更有利于热镀锌钢的进一步钝化,耐腐蚀性能提高,pH=12.0时的年腐蚀率最小,仅为0.59μm/a,而pH=12.5时的年腐蚀速率约为1.21μm/a;当饱和Ca(OH)2溶液未碳化(pH=12.5)且NaC l浓度不超过0.5%时,热镀锌钢在该体系中所形成的钝化膜的耐蚀性能较好,不会发生析氢反应;随着碳化程度的增大,氯离子对热镀锌钢腐蚀作用加剧.     

摩擦耗能支撑参数优化

提出摩擦耗能支撑参数优化的一种新数学模型．它的特点是在相同的层间位移角限值下，所求得的框架各层耗能支撑刚度之和最小，从而实现安装较少的耗能装置而能达到相同的抗震要求．文中利用遗传算法求解该优化问题，编制基于遗传算法的摩擦耗能框架结构弹塑性动力优化分析程序GAOFF．算例表明，该方法有效。     

摩擦耗能框架结构的动力分析

通过对摩擦耗能框架运动方程增量形式的研究，修正摩擦耗能减震结构基本框架的滞回模型．文中认为基本框架的弹塑性动力时程分析，可以用于摩擦耗能减震结构的动力时程分析．同时，推导带有摩擦耗能器的有阻尼单层框架，及其在正弦波激励下反应的解析解．最后，给出两个算例来验证本文的理论分析．     

方钢管混凝土柱的抗震性能分析

方钢管混凝土柱的抗震性能与钢管的局部屈曲有关,柱端设置约束拉杆可以提高钢管的局部稳定,从而增强方形钢管混凝土柱抗震性能．采用三维有限元法,分析方钢管混凝土柱在竖向及水平荷载联合作用下的抗侧力一位移关系,有限元分析的结果得到试验结果验证．利用有限元模型分析轴压比、钢板宽厚比,以及内填混凝土抗压强度对方钢管混凝土柱抗震性能的影响．完成柱端设置约束拉杆的方形钢管混凝土柱在竖向及水平荷载联合作用下三维有限元分析,与试验结果相比较并作分析．     

HRB500级高强钢筋高温后的力学性能试验

对HRB500高强钢筋在高温后的力学性能进行试验,研究不同受火温度对其力学性能的影响,以及高温后的应力-应变关系曲线图的变化规律,并提出相应的力学模型.结果表明,经历高温作用并冷却后,高强钢筋的屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和截面收缩率等力学性能随所经历的温度的不同而变化,变化规律也不相同. 钢筋的应力-应变关系发生一定的变化,但是一般仍然出现明显的屈服阶段和强化阶段,屈服台阶的高度随着温度的升高而降低;高强钢筋的弹性模量的变化很小.     

钢筋混凝土异形柱抗扭性能的数值模拟

基于有限元软件ANSYS,建立压扭作用下钢筋混凝土异形柱抗扭性能的数值分析模型,并对压扭作用下9根异形柱的抗扭性能试验进行数值模拟分析.通过反复试算,提出混凝土异形柱压扭性能数值模拟的模型分析参数,分析轴压比对不同截面形状和尺寸的钢筋混凝土异形柱的开裂扭矩和极限扭矩的影响规律.研究结果表明:数值模型对异形柱的开裂扭矩和极限扭矩预测较准,但对扭矩-扭转角全过程曲线的预测还有待进一步改进;不同截面形状和尺寸的混凝土异形柱的开裂扭矩和极限扭矩随着轴压比的增大均近似呈直线增加,但当轴压比超过0.6时,异形柱的开裂扭矩和极限扭矩反将降低;随着轴压比的增大,异形柱从开裂扭矩发展到极限扭矩的过程缩短.     

高温下钢筋混凝土异形柱的截面特性

考察了高温下钢筋混凝土异形柱截面的温度场、广义中性轴位置、极限承载力、极强中心、N-M包络图和M-M包络图的特点,进一步揭示了异形柱的高温受力特性.研究表明:(1)常温下处于轴压状态的等肢T形柱和等肢L形柱,高温下会成为偏压柱;(2)当荷载不是作用在对称主轴上时,异形柱截面的广义中性轴的法线与弯矩作用平面之间的夹角随温度的升高而变化,最大夹角可达到29;°(3)方形柱截面的极强承载力与异形柱截面极强承载力之间的差值总体上随受火时间的增加而逐渐增大,180m in时前者可比后者平均大20%左右;(4)升温过程中等肢T形柱和等肢L形柱截面的极强中心在截面对称轴上发生偏移;(5)异形柱截面大、小偏压的界限偏心距总体上随受火时间的增加而减小.