耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力

为了得到耐火钢圆钢管混凝土柱的防火性能,利用ANYSY有限元软件对火灾升温曲线下钢管混凝土柱进行温度场模拟,变化钢管直径、长细比、含钢率、钢材强度、混凝土强度、受火时间、荷载偏心率、荷载比等参数,采用数值计算方法求解耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力.提出耐火极限和承载力的实用计算公式,公式与数值计算结果吻合度高,可为有关工程的抗火设计提供参考.研究结果表明,与普通柱相比,在一定时间内耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力提高显著,因此可减薄甚至取消防火涂层.

风吸力作用下仅考虑扭转约束的Z形和C形檩条弹性弯扭屈曲

采用开口薄壁构件理论,在忽略屋面板对檩条侧向约束的条件下,根据上翼缘受扭转约束简支檩条的线性总势能方程,应用变分法推导无支撑Z形和C形檩条在风吸力作用下的扭转角及位移表达式。考虑屈曲前应力在檩条弯扭屈曲变形过程中产生的非线性应变能,根据其弯扭总势能方程,采用势能驻值原理推导无支撑Z形和C形檩条的临界弯矩表达式。扭转角、位移和临界弯矩表达式与采用ANSYS板壳单元建模的计算结果对比,吻合较好,表明理论公式精度较高,可用于工程设计。

耐火钢-钢管混凝土柱的防火保护层厚度

为了得到火灾中耐火钢-钢管混凝土柱的防火性能,分析特定耐火极限下耐火钢-钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度.采用厚涂型钢结构防火涂料、水泥砂浆作为耐火钢圆钢管混凝土柱防火保护层,蒸压加气混凝土板、水泥砂浆作为耐火钢方钢管混凝土柱防火保护层.变化混凝土强度、含钢率、荷载偏心率、钢管尺寸、耐火极限、长细比、钢材强度等参数,利用ANYSY有限元软件分析圆柱、方柱在火灾升温曲线下的温度场.采用数值计算方法求解圆柱、方柱满足特定耐火极限要求时所需的防火保护层厚度,提出3种保护层厚度的实用计算公式.由拟合公式得到的计算结果与理论计算结果的误差较小,可为有关工程的抗火设计提供参考.与普通钢管混凝土柱相比,耐火钢-钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度明显较小,约为普通柱所需厚度的1/3~1/2,可节省建筑使用空间.

耐火钢-钢管混凝土柱的抗火性能分析

迄今为止,国内学者研究较多的是普通钢管混凝土柱的耐火性能,而对耐火钢-钢管混凝土柱的抗火性能研究报道较少。通过利用ANYSY有限元软件对普通圆钢管混凝土柱在火灾升温曲线下温度场的模拟,采用数值计算方法求解普通圆钢管混凝土柱耐火极限,与试验结果吻合很好。将普通钢管替换为耐火钢,研究耐火圆钢管混凝土柱耐火极限,并与普通圆钢管混凝土柱对比,发现在一定受火时间内耐火圆钢管混凝土柱耐火极限明显提高。

聚丙烯腈纤维海工混凝土抗裂性能的试验研究

为解决海工混凝土因抗裂性能差引起的耐久性问题,研究了3种不同长度的聚丙烯腈纤维在不同掺量下对海工混凝土抗裂性能的影响。采用劈拉强度、脆性系数和特征强度3种评价指标对抗劈裂和抗压试验结果进行分析,并进行了纤维混凝土的抗裂机理分析。试验结果表明:纤维可降低海工混凝土的脆性,减少由内应力导致的裂缝,提高劈拉强度,提高海工混凝土的耐久性。

超声波测试下聚丙烯腈纤维海工混凝土抗侵蚀试验与研究

海工混凝土在海洋环境下的抗侵蚀性能是影响混凝土耐久性的一个重要因素。为研究聚丙烯腈纤维海工混凝土抗侵蚀性及其在受力状态下的工作性态,对聚丙烯腈纤维海工混凝土进行了侵蚀和力学试验。通过用浸烘循环的试验方法模拟海洋环境下混凝土侵蚀过程,并在对其加载时用超声波检测受力状态下混凝土的工作性态。试验结果表明:聚丙烯腈纤维可在海工混凝土的开裂面上继续承担受力作用,抑制裂缝的开展。对于侵蚀后的海工混凝土,这样的工作方式是有利的。

立缝支架屋面体系对Z型檩条扭转约束的试验研究和有限元分析

改变屋面板厚度、檩条厚度、檩条腹板高度、立缝支架形式,对28组压型钢板屋面檩条体系进行足尺试验,研究体系总扭转刚度和影响总扭转刚度的因素。采用ANSYS有限元分析软件建模,分析屋面板、立缝支架和檩条三者的扭转刚度,分析结果与试验结果吻合较好。提出屋面板、立缝支架和檩条的扭转刚度的计算式。将试验结果和有限元分析结果进行对比,得到体系总扭转刚度由屋面板、支架和檩条三者的扭转刚度串联而成。试验和有限元分析结果均表明,影响总扭转刚度最主要的因素是檩条厚度。