轴心受压钢管柱恒载升温试验影响因素分析

通过多次轴心受压钢管柱构件在弹性范围内的恒载升温试验,分析4个因素对单个薄壁钢管柱构件在模拟火灾环境下的变形-时间影响规律,包括升温速率、恒温时间、初始荷载水平、目标温度。研究结果表明:火灾环境温度变化快慢、温度延续时间和目标温度对结构构件的影响是显著的,而初始荷载水平影响较小,分析结果对于钢构件的耐火试验方法提供了重要参考。

轴心受压约束钢管柱温度应力试验研究

为揭示轴心受压钢构件温度应力的变化规律,利用自行研制的专用设备,采用恒载连续升温试验方法,设13级约束刚度,3级初应力,6种长细比,对215根Q345钢管柱进行试验研究。结果表明:①温度应力是最重要的作用效应,在钢结构耐火设计与评估中必须考虑。升温后期温度应力虽下降,但此前试件已经失效。②约束刚度和长细比越大,温度应力越大,试件的破坏温度越低,反之相反;约束刚度越大,长细比越小时,温度应力-温升曲线塑性平台越长。③长细比影响试件的破坏特征:长细比较大时,破坏后侧向残余变形较大,轴向变形较小,为失稳破坏;反之相反,为强度破坏。④不同的初应力下在温升初期曲线基本重合,斜率相同;初应力越低,温度应力越大,曲线从初始重合曲线上分离越晚,反之相反。⑤随温升增大,曲线呈现4个阶段:温升较小时,温度应力与温升呈线性关系;随后应力增长变缓,呈非线性关系;温升继续增大,温度应力保持不变,试件进入塑性阶段;最后随温升增大而温度应力变小,试件失效破坏。