钢绞线热铸锚节点高温下抗拉性能试验研究

针对锌铜合金熔点较低(约460℃±10℃)、高温下热铸锚节点容易失效的问题,对预应力钢绞线热铸锚节点进行了高温抗拉性能试验,获得了高温下试件的破坏模式和抗拉承载力,提出了钢绞线热铸锚节点在高温下极限抗拉承载力计算公式,以及在各荷载比下的临界温度,可用于钢绞线热铸锚节点的抗火承载力验算与防火保护层厚度设计.试验研究表明,温度低于200℃时,破坏模式为钢绞线断裂;温度高于200℃时,破坏模式通常为钢绞线滑脱.温度为150~440℃时,钢绞线热铸锚节点的极限抗拉承载力随温度升高而降低,287℃、340℃、392℃和425℃时的极限承载力分别为常温时的77.3%、39%、35.2%和10.5%.

纤维增强超高强混凝土防高温爆裂研究

对15组立方体抗压强度为116~143MPa纤维增强超高强混凝土(FRUHSC)试件,开展了ISO834火灾标准升温曲线下的高温爆裂试验,考察了水胶比、孔隙率、纤维类型及体积分数、试件尺寸对其高温爆裂的影响.结果表明:水胶比为0.15的超高强混凝土与水胶比为0.18时相比,具有更低孔隙率和更高强度,表现为爆裂程度更高;为改善常温下混凝土延性而掺入体积分数1.00%的熔抽超细型钢纤维并不能防止其高温爆裂;掺入体积分数0.15%的聚丙烯纤维可防止Φ100×200mm试件高温爆裂,并适用于Φ300×300mm试件.对水胶比为0.15、混掺体积分数为0.15%聚丙烯纤维及0.50%熔抽超细型钢纤维的超高强混凝土型钢组合柱进行高温加载试验后发现,型钢外包混凝土未发生高温爆裂,表明所建议的混掺纤维体积分数在构件受荷时可防止高温爆裂.

高强钢丝和钢绞线热膨胀和高温力学性能试验研究

为获取高强钢丝和钢绞线的热膨胀变形数据以及高温力学性能指标,通过国产1860 MPa钢丝的热膨胀变形试验研究,得到温度20~800℃下高强钢丝的热膨胀应变,并与已有的钢丝、钢绞线和钢丝束试验结果对比,提出了热膨胀应变拟合公式。通过高温下稳态拉伸试验研究,得到了国产1860 MPa钢丝和1860 MPa钢绞线的破坏模式、应力-应变关系和高温力学性能指标,并与已有的钢绞线、钢丝束试验结果和欧洲抗火设计规范的建议值进行了对比。研究结果表明:高温下不同强度的钢绞线的弹性模量折减系数、断裂应变折减系数试验结果较离散,屈服强度折减系数、抗拉强度折减系数、极限应变折减系数试验结果较接近;在温度300~500℃时钢绞线的断裂应变远大于钢丝,在颈缩阶段的受力性能优于钢丝。欧洲规范中建议的应力-应变关系模型在颈缩阶段不适用于高强钢丝和钢绞线,为此,针对1860 MPa钢丝和钢绞线提出了高温下热膨胀系数和应力-应变关系模型,与试验结果吻合较好。