高温下钢筋混凝土梁热应力研究

为探究升温过程中混凝土与钢筋因膨胀变形差异产生的热应力,利用原位补偿法测出混凝土组成材料在30～300℃区间内的相关力学参数,基于Mori-Tanaka法推出混凝土线膨胀系数,导出理论热应力值.并且通过实测钢筋的约束应变得到钢筋混凝土梁在温度梯度下的热应力.试验结果表明：水泥砂浆和石灰石的线膨胀系数随着温度的升高整体呈上升趋势,而弹性模量、泊松比反之;超过100℃后,梁内混凝土受到钢筋施加的拉应力,且拉应力随温度的升高而增大;在300℃时,热应力达144 MPa.其导致的钢筋与混凝土黏结性能及相关材料力学性能的退化在设计中应予以重视.     

温度作用对石灰岩的热学与力学性能影响

温度作用对石灰岩性能的影响在液化天然气储存、核工程建设、地下煤气及地热资源开发等工程中均有涉及,为了研究石灰岩在不同温度环境下的热学及力学性能,通过自主研发的力-温度同步施加试验装置,对石灰岩进行了从常温至高温300℃以及从常温至低温-165℃的变温加载耦合试验。通过原位补偿方法,将温度与力引起的应变输出分离,进而得到石灰岩的线膨胀系数(CLTE)及其随温度的变化规律。通过加载试验,建立不同温度下的应力-应变关系曲线,进而得到石灰岩的弹性模量随温度的变化规律。试验结果表明:温度从0℃降温到-165℃时,石灰岩的线膨胀系数平均下降了86%,弹性模量下降了10%。当温度为30～300℃时,石灰岩的线膨胀系数平均提高了58%,弹性模量则增加了60%。