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钢管混凝土的耐火性能中文翻译
钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点的耐火性能
谭清华韩林海余红霞
摘要
本文研究的是钢管混凝土梁柱节点在火作用下耐火性能。
三维有限元分析(FEA)模型建立了顺序耦合传热和结构分析。
早期作者研究小组演示的四个圆形在ISO834标准火灾温升作用下圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点来检阅和验证模型。
有限元模型是用来构建一个典型的足尺钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点模型并进行分析节点,分析节点在火作用下的影响参数,如梁荷载比,柱荷载比和梁柱线刚度比。
在国际标准ISO834-1失效准则采用探讨耐火性和故障模式。
广泛的研究也进行的内力重分布,在节点刚度退化和典型的失效模式。
结果表明,在火灾加载下组合节点的设计时应该考虑三种模型失效模式的梁失效,柱失效,以及梁柱失效效应。
简介
钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁以及板系系统的组合结构广泛应用于各类建筑,如高层建筑和地下公共建筑等,一个典型例子在节点区域有放大的混凝土保护层的钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁节点,如图1.在接合部位,钢筋梁的角纵钢筋将柱子包围,但不穿过柱,而另一个纵筋截断并与I型支架焊接。
例如,建筑的典型构件,钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的耐火性能已经被研究过,已经对在火作用下钢管混凝土柱进行了广泛研究,例如耐火性试验,数值模拟,以及钢管混凝土柱在火作用下的不同的简化方法。
这些详细的回顾是在其他地方给出。
钢筋混凝土结构是一种传统的结构系统,已经在工程结构中广泛应用。
以及在耐火性方面进行了大量的研究。
实验和分析研究可以从文献4-7找到。
从文献回顾,对于一个独立的构件,可以从钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁中得到一个相当好的理解。
各种设计工具也容易为他们提供。
数量有限的工作也已经进行关于在结构框架中钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的耐火性能。
丁和王进行了10次试验关于钢梁与钢管混凝土柱以不同节点形式受到ISO834标准火的耐火性研究。
Han等人进行了六个在ISO834标准火作用下钢管混凝土柱钢筋混凝土平面框架梁测试。
每个组合框架包括两个钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁与钢筋混凝土板。
然而,随着连接梁和柱的关键要素,钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点很少被研究。
设置在此背景下,清华大学火灾研究小组参加研究钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点在火作用下的抗火性能。
测试四个这种类型的关节,承受ISO834标准火的作用,2007年进行了实施和报道。
测试是为了复制在多层框架组合结构的防火分区中柱上节点场景为了使所有梁下部分均受火作用,如图2(a)所示,其中P是梁上的分布荷载。
在室温下组合框架的力矩分配示意图如图2(b)。
为了研究在火作用下组合节点的抗火性能,从整体结构中分离出来的简化模型,如图2(c)所示,在梁的位置被削减时回折,这样可以视为悬臂梁在分配负载测试和设置为一个等价的集中载荷P在远端。
N应用于柱顶,考虑加载来自上面的荷载。
虽然测试不能再现结构中节点的真实行为,测试框架是缩模及其边界条件修正以及加载模式适合测试设备。
有限元分析(FEA)建模技术被用来协助研究组合节点测试后的耐火性能。
使用有限元分析研究,全面的节点应用和梁扩展到的中跨,这样整个梁的行为可以被捕捉到。
相应的加载模式和边界条件如图2(d)所示。
为了使有限元分析研究技术有资格,有限元分析模型被建立和验证独立耐火测试于RC梁、钢管混凝土柱,最后组合节点测试。
这时,一个全尺寸的节点,更具代表性的实际结构设计和有限元分析模型也建造。
梁,柱等几个主要参数:
线性刚度比、梁荷载比和柱负载率、不同的影响系数研究对耐火性能和失效机制的影响。
2。
有限元分析模型
混凝土的导热性差,传热较慢,混凝土及其组合构件逐渐产生温度梯度。
为了准确地捕捉到这一现象,提出了有限元分析模型包括传热分析和结构分析的模块。
一般商业程序使用有限元分析ABAQUS软件,为在热模型和力学模型之间的数据共享,几何模型和网格算法将是完全相同的。
选择构件截面的描述,确定钢筋和混凝土材料在高温下的特性,以及钢筋和混凝土表面的链接建模技术介绍如下:
2.1。
温度场的预测
钢筋和混凝土的热学性能如电导率、比热、热膨胀系数,采用lieandDenham提出的。
他们这样选择因为Han等人使用这些系数计算钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的温度场,并且预测模拟的结果与实验相符合。
传热8-node砖元素用于混凝土,4-node四边形壳元素用于钢管和支架,和2-node链接元素用于钢钢筋。
喷洒消防直接建模使用传热8-node砖元素。
这是涂层,可以认为是不随温度的改变而改变。
热边界条件定义根据欧洲规范EN1994-1-2的建议。
不变的对流传热系数25(Wm2K1)假定火暴露表面和相应的合成发射率为0.7。
使用环境温度升高,测试测量时可用。
否则,气体温度被认为是标准的温度时间曲线,如ISO834或ASTME119。
2.2。
结构分析
2.2.1。
材料特性
(1)钢筋的应力--应变曲线模型采用lie和Denham来描绘结构在高温下钢筋的表现行为,在此模型中,在更高的温度下钢蠕变的影响已经隐式地包含在内。
初始弹性模量是由斜坡在高温下的应力与应变曲线取得。
泊松的比设置为0.3。
(2)混凝土
受损的塑性模型ABAQUS有限元分析/标准6.8中定义用于分析,它定义了屈服面和塑性行为基于等效的混凝土单轴应力-应变关系。
在混凝土材料特性的环境温度根据Han。
约束混凝土的应力-应变关系在加热阶段使用song等人提出的模型,采用公式类似于环境温度,但峰值应力和应变修改考虑温度的影响。
无侧限混凝土的应力-应变关系在不同温度下使用该模型lie和Denham提出的模型。
获得的初始弹性模量在高温下应力-应变曲线的斜坡。
混凝土的泊松比仍然在0.2不变直到150摄氏度,可以减少50%的环境价值为400摄氏度1200摄氏度和变成零。
弹性损伤模型的有限元分析,断裂能量或张力需要定义的应力-应变行为具体分析。
本文采用后者。
抗拉强度是假定为10%的抗压强度fc0双线性曲线是用来描述软化拉伸应力-应变关系阶段,其形状决定根据断裂能量和带宽。
断裂能量G作为0.24N/毫米。
断裂能量除以裂纹带宽用于定义软化应力-应变曲线下的面积在张力所示参考。
2.2.2钢筋混凝土接触界面
在钢筋混凝土组合结构中,钢筋和混凝土之间是通过粘结和滑移相互作用的。
虽然一般认为是完全耦合,但是钢筋和混凝土之间滑移变形是不可避免的,它在高温下对结构的影响尚未研究。
Han等人分析了钢筋混凝土梁柱节点的耐火性能采用粘结应力-滑移模型Zhu所提出的等。
本研究提出了一个类似的建模技术来显示粘结应力和滑移的影响反应在比较一个完全耦合模型。
三个弹簧元素用于滑移模型,控制和钢筋混凝土节点和节点之间的挤压。
非线性行为被定义为节点相关力位移关系,粘结强度和随温度变化的极限滑移。
钢筋和混凝土之间粘结应力与滑移关系的关系,由Zhuetal给出。
弹簧的刚度在横向方向设置为同一数量级的混凝土。
箍筋是直接嵌在混凝土中。
虽然钢管往往独立于加密混凝土暴露在火中,但是在钢管混凝土柱中钢管与混凝土的相互作用是模拟接触,定义不同属性以及法向方向的和切向方向的界面。
法向接触定义的“硬接触”,表面相互作用采用压力阀关系。
切向接触被钢管和混凝土之间的滑移和粘结模型分配。
相对滑移被摩擦应力限制,这是由摩擦系数在接口定义。
摩擦系数在环境温度下钢管混凝土的有限元分析模型中一般在0.25和0.6之间。
当界面的切向应力小于粘结强度,没有滑动的界面。
如果切向应力超过粘结强度,则发生相对滑动。
对于组合柱,沿着切线方向接触属性有一个微不足道的影响的火灾性能。
因此,摩擦系数设置为0.25。
2.2.3。
有限元分析模型
在结构分析,喷洒防火保护层的元素被删除,因为他们对结构分析结果没有贡献。
指定柱的几何缺陷首先屈曲模式的形状,根据中国gb50017-2003,其最大振幅是H/1000。
在当前分析,混凝土剥落不被认为是由于难以预测的发生剥落和关于混凝土剥落是否需要参数建模的必要性如Khoury所述。
随着上面提到的热模型和力学模型,有限元分析模型的典型十字形关节如图2所示(b)本文建立了如图3所示,其中N代表作用在柱上的轴向载荷,P代表梁上的分配负载,UX和UY和UZ分别表示在X,Y和Z方向的位移,RX,RY,RZ代表沿着X,Y和Z方向的转动位移。
带有钢筋混凝土板的节点由左、右中跨梁扩展,上层和下层柱上扩展。
一个楼层火灾场景假设与地板下的空间暴露于火。
验证了模型的有效性与相似的独立构件以及在下一个截面消防测试。
3。
验证有限元分析的建模
有限元分析模型的模拟能力是用来模拟构成节点的结构元素,钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱,最初验证。
然后验证了组合节点的有限元模型对四个钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点测试。
测试数据可以在现有文献中找到。
3.1。
钢筋混凝土梁试验
有限元分析模型首先对RC梁测试校准的是lin等人,DotreppeFranssen。
钢筋混凝土梁的简支和对称加载4点加载在文献(4)在2点加载在文献(5)。
两个测试的详细信息如表1所示。
预测结果与测试结果对比如图4所示。
在图4中,钢筋的计算平均温度首先与测量值比较,然后中跨变形量与试验结果进行比较。
梁的报道Linetal,可以看出预测钢筋温度略低于测试结果,和相应的预测偏差是略小。
然而,测试和预测之间的相对误差在5%,这是可以接受的。
应该指出,测试终止前经过80分钟的暴露于火和梁达到彻底失败,以免损坏炉在失败。
预测钢筋的温度非常接近梁的试验数据报告Dotreppe、Franssen大约100分钟,梁的耐久性、测试和预测偏差与测试结果是在良好的符合。
之后,试样的挠度增加迅速,梁很快被破坏。
然而,在100min后仿真变形量显示慢得多。
这被认为是由于在有限元分析具体模型的限制,这是一个抹裂纹模型只能模拟小裂缝。
接近失败,混凝土梁的行为通常是由大型离散裂缝控制开裂,人眼可见的和不能使用抹开裂模型捕捉。
这两个测试梁的详细信息如表1所示。
这两个梁有着相似的配筋率和截面抵抗矩。
唯一极大的区别是跨度/深度比17.2(文献4)和10.8(文献5).对于同一根梁采用不同的跨度,敏感性的一项研究表明,在相同的提示偏转,在短梁的上下边缘将承受更大的应力,因此更容易大裂缝。
因此得出结论,该模型可以预测钢筋混凝土结构的行为直到宏观开裂的出现。
模型低估了变形量和适当的安全因素应该被引入,确保消防安全。
3.2。
钢管混凝土柱试验
钢管混凝土柱的行为比钢筋混凝土梁要复杂得多。
首先,它涉及钢管与内部混凝土之间的相互作用。
第二,在钢筋混凝土梁接近破坏的时候产生较大的变形和较大的应变,这意味着它的变形主要由机械压力产生。
然而,柱在小压力和热瞬态应变作用下破坏原因现在仍未得到解决,在他们的行为中起着重要的作用。
因此,模型模拟钢管混凝土柱的可行性验证的行为对38个圆形钢管混凝土柱进行试验由Lie和Chabot以及13个由Han,为了获得更一致的结果。
四个不同的轴向变形(D)和时间(t)的关系四个柱显示在图5中,这是代表共同柱的工作条件。
0.5一般是轴向载荷比的临界点。
当轴向载荷比小于0.5时,柱在火作用下经历了轴向膨胀阶段,在此期间轴向热膨胀抑制材料降解的影响。
当轴向载荷比大于0.5时,轴向膨胀阶段相对不明显的,甚至是不存在的。
图5中的4个案例覆盖情况从极低负载率(0.15n¼)到非常高负载率(0.857n¼)。
火的保护效应也被图5(a)和(b)认为是没有防火,但在图5(c)和(d),防火保护应用15mm的防火涂层。
在测试中,当轴向液压千斤顶时达到最大速度和负载再也无法保持时柱的耐火性能被得到。
然而,在分析过程中柱被认为达到破坏,由于达到了轴向极限收缩和限制轴向收缩中指定的ISO834,如4.4节所述。
通常,当轴向载荷率很低,该柱被压缩破坏前有一扩张阶段。
当轴向载荷比例高,轴向热膨胀变得微不足道。
对于两个案例,有限元分析模型已成功捕获柱变形和在初始阶段预测变形接近测试。
一般来说,带有防火涂层的柱的耐火性能,低于测试结果,这可能是由于防火涂层厚度喷洒不均匀引起的。
预测和实验结果之间的比较结果在本文中51钢管混凝土柱显示相似的结论,在[2]。
在大多数情况下,在观察的几个柱中,破坏判据根据ISO834给出了柱阻力的保守估计。
虽然在试验和数值模拟中有显著地差异,使用该模型计算结果显示一般合理的一致与实验结果。
3.3。
钢管混凝土柱钢筋混凝土梁节点测试
3.3.1。
关于试验的简要介绍
Han等人报道四个测试关于钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁节点,在节点区域有扩大保护层的钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁节点,类似于图1所示,火灾场景是ISO834标准火。
测试设置和构件截面是如图6所示。
柱高度为3800毫米,梁总长度3900毫米。
四个试样信息如表2所示。
在加热过程中,温度时间曲线遵循ISO834标准火灾温度时间关系曲线。
只有板下的空间被加热(显示为图6),以及陶瓷纤维毯被用来帮助控制火的下半部分炉内同时保护上部的试样。
此外,柱的底部被嵌入到一个由防火砖制作的混凝土底座。
在测试期间,柱脚被认为是完全固定。
在表2中,k是梁柱线刚度比,这是定义为........
在28天,环境温度下的钢管混凝土测试强度分别为27.8MPa和30.6MPa。
此时,混凝土的弹性模量测试是29200MPa,钢筋的屈服强度和极限拉伸强度为380.4MPa和444.4MPa。
3.3.2。
测试结果和讨论
节点区域和非节点区域的温度
对于每一个试样,选取四个不同的截面进行选择和比较。
他们时节点区域的柱部分(CJ)和节点远端(CN),梁节点区域(BJ)和梁节点远端(BN),如图6所示(a)。
图6(c)中的点1代表钢管的内表面,在图6中(d)代表在火中暴露的钢筋混凝土梁边的核心混凝土和钢筋。
比较在这个位置的测量温度是由节点区域和联合区如图7所示(a)和(b),可以看出,梁和柱在节点区域的测量温度部分有较低的温度比非节点区域,随着梁截面逐渐扩大将钢管混凝土柱包围。
这类似于钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁组合节点的温度分布,接触火在[文献29]。
除了测试标本外,其他设施已投入炉协助测量和剩下小空间以下样品板,这可能导致火炉底部的非均匀燃烧。
在钢管混凝土柱的温度点1仍低于300摄氏度超过2小时加热如图7(a)所示,这意味着柱基本保持初始强度和初始刚度。
梁的两端的接头测试是自由的,梁沿着跨度方向受弯拱力矩作用,因此,点1是在梁截面的受压区。
点1的温度在非节点区附近的钢筋混凝土梁失败是大约800摄氏度如图7(b)所示,这意味着钢筋在受压区受到很大强度的损失。
(2)结构变形
对于柱,比较预测和试验之间的轴向变形(D)如图8所示。
可以看出,当柱的载荷比n相对较低(0.27JC1,n),柱经历轴向扩张阶段,在此期间,轴向热膨胀的影响扩张抑制材料降解的影响。
随着火曝漏时间的增加,由于材料退化成为主导而引起的收缩变形。
柱的轴向变形会沿着相反的方向和持续下降直到节点破坏了。
然而,轴向扩张阶段是相对不明显的,甚至不存在JC2-JC4节点柱的负荷比在0.5以上。
应该指出在图8(b),JC3和JC4表现异常变形仍近常数后60分钟。
这是因为在后期测试在高温下机械位移传感器发生故障。
对比梁上关于时间(t)预测和试验变形量(f)如图9所示,
从图中可以观察到显著差异测量测试关于左、右梁的变形量。
这可能是由于以下几个原因造成的:
1)柱的初始缺陷,当柱由于轴向载荷放大时,引起节点的旋转,这种影响可以通过有限元模拟来进行表示,在有限元模拟中,对于柱,初始缺陷指定为第一个屈曲模式形状乘以一个振幅采用H/1000。
与JC1相比对于JC3、JC4的仿真结果显示左、右变形有很大的差异,主要是因为在JC3、JC4中柱的轴向负载率比JC1高得多。
2)左和右梁的温度可能,由于不同的炉燃烧器安装到左、右边炉的两侧都是不平等的。
除了测试JC1以外,所有其他测试显示明显高于左梁偏转,这似乎表明左梁温度较高。
但是,在测试期间,它是不可能证明这是只有在左边梁温度记录,但模拟的变形量计算基于温度分布在梁左边,更好的同意左边梁。
3)如图11所示观察到的梁的底侧剥落是观察到的,这也可以解释为什么梁的挠度预测低于测试。
当从有限元模拟测试的左梁的变形量与试验变形量进行对比时,可以看出预测变形量普遍较低。
这是很有可能的,因为抹开裂缝模型的限制在有限元分析ABAQUS中解释3.1节。
在3.1节测试开始显示以偏转为L/30快速增长的偏转根据ISO834规定的破坏标准[9]在4.4节。
从挠度概要的观点来看,悬臂梁可视为半简支梁因为限制端类似于简单的中跨简支梁,和自由端相当于简支梁的末端。
因此,悬臂梁在这些关节预计破坏的偏转L/15日或123毫米,这与试验中观察的结果是一致的,但在有限元模拟中不能被捕捉到。
因此,耐火性能从有限元分析所获得的要比试验测试的高4.7%-19.2%。
四个构件的实验结果结如表2和图10所示。
(3)试样破坏模式
消防测试以受控的方式进行,直到负载应用的梁一侧的轴向液压千斤顶可以不再是维护以及所有组合节点样本以韧性的方式表现。
在有限元分析中,四个试验都是由于梁的变形达到破坏极限而破坏,这与试验结果一致。
平行裂缝和斜裂缝在接近节点区域的钢筋混凝土板和梁被观察,在钢筋混凝土梁的下边缘的核心混凝土的剥落也可被观察得到,节点的表面暴露在火中,如图11所示。
图11所示也可以预测板和梁的塑性应变分布在节点区域,“+”和“-”分别代表的拉应变和压缩应变。
可以发现,塑料拉伸应变高的区域通常是裂缝产生和观察到的区域和高压缩塑性应变区域在火中测试中更加容易产生混凝土剥落。
从上面的验证,就可以得出结论,一般来说,有限元分析模型可以预测组合节点的耐火性能。
只有当梁的跨度/深度比小(小于10.8文献中)和梁控制节点,随着在ABAQUS中混凝土模型的失效无法捕获大型宏观开裂,有限元分析模型可能高估耐火性能。
4。
结构破坏机理分析
在前面的小节中,随着有限元分析模型的提出,更现实的组合节点进行了分析,一个标准的组合节点已经从带有边界条件和热条件组合框架中提取出来如图2(d)所示,综合分析了关节的行为在这一节中。
标准的复合接头已经从一个复合帧边界条件和加热条件图2所示(d)。
在这个模型中,梁的两侧扩展到真实的中跨梁,让现实行为的完整的梁进行分析。
实验表明,节点区域本身不会破坏。
所研究的节点是梁和柱的相互作用。
本研究为分析提供有价值的信息和组合节点的耐火性评估融合:
钢筋与混凝土之间的滑移,节点刚度退化,内力重新分配,和典型的节点破坏模式等。
通过不同的分析案例,它使许多参数的影响调查分析,在当前的研究中,这些参数设置为梁荷载比,柱线性负载率和梁柱线刚度比。
组合节点设计根据中国DBJ13-51-2003[30]。
钢管混凝土的横截面尺寸为600mm*12mm柱高度(H)为5400毫米。
钢筋混凝土梁是矩形截面截面尺寸是650mm*400mm,RC梁跨度(L)9000毫米。
在拉伸区域8根直径为28mm的纵向受力钢筋和4纵向钢筋直径20毫米的受压钢筋。
箍筋的直径是8毫米,四条腿间距为200毫米。
RC梁的宽度逐渐扩大的倾向1/6在节点区域将柱封闭远离中心线900mm,如图6所示(b)。
板的宽度是3000毫米和厚度为120毫米。
纵向钢筋和分布钢筋为8毫米的钢筋直径为200毫米的间距。
梁板的混凝土保护层厚度为30毫米。
工字形的支架翼缘为340毫米*10毫米和腹板为570毫米10毫米焊接到柱上。
钢筋支架屈服应力(fy)和钢筋屈服强度分别为345MPa和335MPa。
混凝土的立方体抗压强度(fcu)的柱和梁/板中分别为60MPa和30MPa。
钢管混凝土柱是由喷防火涂层10毫米厚,根据设计计算规范dbj13-51-2003[30]给出的耐火极限为3h时的柱,柱的轴向载荷比n设置为0.6。
对于参数研究,梁负载率和柱负载率是通过施加在梁柱荷载的振幅变化来改变的。
梁负载率和柱负载率按Eq
(2)计算,在上柱所施加的荷载纯粹是楼板荷载传递下来的,然而,下柱所承受的荷载是上柱传递下来的加上柱的自重,通过改变梁的跨度来改变梁柱的线刚度之比,然而其他的几何特性和和材料特性保持不变。
相应的梁长度的三个梁柱线性刚度比如图表4。
钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁/板下面的组合节点由ISO834标准加热火[9],如图图6(a)所示。
有限元的组合节点如图3所示。
振幅H/1000的初始缺陷引入了柱如2.2.3节中所述。
4.1。
钢筋和混凝土之间滑移
在梁中,钢筋和混凝土之间的相对滑动和粘结应力沿纵向方向分布以及在梁上下截面的角筋的结果,如图12,梁、柱的线刚度比是0.48,m、n为0.6。
可以从图12(a)看出,钢筋与混凝土之间的滑移一般对称分布和滑移逐渐从梁端向梁的中心增加。
对于通长筋例如角筋、最大滑移是观察在距离中心的某一距离和中心迅速下降到零。
对于大多数的钢筋,暴露于火期间,滑移变形增加了6。
在2.2.2节中提出的滑移模型,最大滑移一般都没有达到,直到0.2毫米。
显然在图12(a),所有滑动变形都远远低于这个值,和预测的结果表明,在破坏时角筋的最大滑移在梁的上下截面分别为0.072毫米和0.164毫米。
钢筋混凝土梁的粘结应力沿纵向方向分布与相对滑动显示类似的趋势,如图12所示(b)。
在2.2.2节中所提出的粘结应力-滑移模型,环境温度下,对于变形钢筋的最大粘结应力是6.3MPa和在700摄氏度是3.2MPa。
预测的结果表明,在破坏时,梁的上下截面的角筋的粘结应力分别为0.7MPa和0.3MPa,远低于模型中的峰值应力。
因此,可以得出结论,在暴露于火中,粘结应力的发展不超过粘结强度,钢筋和混凝土之间的相互作用没有受到滑移的任何重大影响。
(a)Thecornerbarsintheuppersection(b)thecornerbarsinthelowersection
有滑移与没有滑移的结果对比如图表13-15,分别为柱的轴向变形、梁的变形量、相对旋转角度。
每个图中显示三个案例具有不同的梁柱线性刚度比率。
这三个试验中梁柱的负载率为0.6。
在图14中,柱的初始缺陷引起的差异之间的左梁和右梁变形量。
可以看出,钢筋与混凝土之间的滑移不会引起柱的轴向变形或梁的变形量,直到节点破坏,因此,只有一个柱的轴向变形如图13所示。
接近破坏时,考虑滑稍微增加了节点区域的变形。
在图15中,钢筋与混凝土之间的滑移似乎影响相对旋转角度y当k=0.36,火灾作用30分钟。
相对旋转角度的定义根据欧洲规范EQ(3)。
规定相对旋转角度是对结构有利的,如果相对旋转是顺时针。
当线刚度K=0.36时,有滑移的相对旋转角度与无滑移的相对旋转角度相比更大,因为相对旋转角度是由柱和梁之间的相对位移控制,带有较大变形和更大的滑移的梁长度更长,当K=0.36时。
有或没有滑动的差异随着梁柱线刚度K的增加而减少。
一般来说,节点之间有滑移和没有滑移的轴向变形和变形量的差异一般在2%之内所以一般可以忽略。
一般可能得出的结论是,对于与本文类似的结构,钢筋与混凝土之间的滑移对节点防火性能几乎没有影响。
Fig.13
4.2。
内力分布
设计节点对于内部节点制作了合理的重建对于结构的其他部分的约束。
因此,节点内部的内力分布的分析有助于解释随着温度升高造成的节点破坏。
在上述有限元分析模型,在钢筋混凝土梁的远端承受轴向和转动约束,在柱的远端有旋转约束和梁轴向力的变化和梁柱弯矩在特殊截面分别如图16、17所示。
(1)轴向力
梁轴力的发展,如图16所示的四种不同梁负载率。
这些例子的柱的负载率和梁柱线刚度分别为0.6和0.48。
随着温度的增加,压力将会沿着梁跨度而增加,梁的两端均被约束。
这些力量增加随着温度的增加,他们
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