钢管超高性能混凝土柱耐火性能数值模拟与理论分析

为研究钢管超高性能混凝土在标准火灾下的受力性能和破坏机理,建立了钢管超高性能混凝土柱的耐火有限元模型,并重点对比分析了超高性能混凝土与部分其他类型混凝土的热工参数及高温下本构关系的不同对构件温度和耐火极限等的影响,结果表明:钢管超高性能混凝土构件的核心混凝土温度明显高于相应的普通钢管混凝土或钢管高强混凝土构件的核心混凝土温度,且对于不同配合比的超高性能混凝土构件,其核心混凝土温度场也存在一定差异;高温下钢管对核心超高性能混凝土的约束作用可以忽略不计;对于不同长细比的构件,超高性能混凝土热工参数的取值对构件耐火极限的影响程度几乎不变,但不同荷载比下会有所变化,且荷载比是影响钢管超高性能混凝土耐火极限的主要影响因素。在上述工作的基础上,基于平均温度的耐火计算方法,给出了超高性能混凝土等效强度和等效弹性模量折减系数的计算方法以及考虑不同超高性能混凝土热工参数取值的钢管超高性能混凝土柱平均温度和耐火承载力计算公式,并验证了公式的合理性。该研究将为钢管超高性能混凝土的防火设计提供参考。

闭口型压型钢板-混凝土组合楼板耐火设计实用方法

根据《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273:2010)简化了闭口型组合楼板混凝土内部温度分布,编制了闭口型压型钢板-混凝土组合楼板耐火承载力有限元计算程序。基于程序计算结果进行了大量数据分析,基于混凝土受弯构件的承载力理论,回归得到了耐火极限分别为1.5h和2.0h的闭口型压型钢板组合楼板耐火承载力简化公式。运用简化公式进行了算例分析,比较了温度场分布、边界及是否考虑压型钢板作用对正弯矩区配筋量的影响,供设计人员参考使用。由于被混凝土包裹的压型钢板温度场分布研究尚不充分,故分别给出了考虑和不考虑压型钢板作用这两种情况下的正弯矩承载力简化公式。

实心与空心钢管混凝土构件防火计算方法

目前关于钢管混凝土的耐火研究还主要集中在实心构件上,空心钢管混凝土的相关研究则不足。而实心钢管混凝土可以看作是空心钢管混凝土的特例,因此,很有必要将实心和空心钢管混凝土统一在一起进行研究。采用理论和有限元计算相结合的方法,对钢管混凝土构件在标准火灾下的承载力进行了研究。最终,给出了实、空心钢管混凝土构件在标准火灾下任意时刻的承载力计算公式和保护层厚度的计算方法。