不锈钢预应力钢桁架火灾响应及火灾后受力性能试验研究

对一组不锈钢空间预应力钢桁架模型进行了火灾下的结构响应及火灾后力学性能试验研究。模型用奥氏体304无缝不锈钢管制作,通过置于模型下端的伸缩小立柱施加预应力。抗火试验测定了桁架弦杆和腹杆的温度响应及上弦节点位移,并对火灾后的结构模型开展了卸载及加载试验。结果表明,不锈钢空间预应力钢桁架模型在受火过程中,即使产生较大的位移和扭曲变形,结构模型仍未出现整体坍塌。钢桁架上、下弦杆有一定的温差,且上弦杆响应温度沿模型纵向变化幅度较下弦杆更大。对于具有同样几何尺寸和材料性能的索张拉钢桁架,受火前是否施加预应力对其火灾下的位移响应、残余变形及火灾后的受力性能均有较大影响。桁架自身刚度对预应力钢桁架的抗火性能也有一定的影响,刚度较大的结构模型,其火灾后承载时易出现扭曲变形。

预应力钢桁架火灾响应及火灾后受力性能试验研究

对4榀空间预应力钢桁架结构模型进行火灾下的结构响应及火灾后力学性能试验研究。模型选用奥氏体304无缝不锈钢管制作,张拉钢索采用7×12+IWR镀锌高强钢绞线,通过置于模型下端中心处的伸缩小立柱施加预应力。结构模型两端简支,另两边自由。试验测定了火灾下桁架弦杆和腹杆的温度响应及上弦节点位移,并对火灾后尚未破坏的结构模型进一步进行原位卸载及加载试验。研究结果表明:预应力不锈钢桁架模型在受火过程中,虽然张拉钢索产生一定的松弛,但结构模型未出现整体坍塌;火灾后的预应力钢桁架产生一定的残余位移,且对于相同几何尺寸和受火条件的结构模型,二次张拉施加预应力的结构模型火灾后残余位移小于一次张拉模型;对于具有较大刚度的结构,张拉次数及最高受火温度对预应力不锈钢桁架的火灾后弹性极限荷载没有影响。