本文關(guān)鍵詞： 鋼筋混凝土 疊合板 抗火性能 殘余承載力 火災(zāi)行為 試驗(yàn)研究　出處：《山東建筑大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：疊合板已經(jīng)廣泛應(yīng)用于加固改造工程和新建工程中。增加樓板厚度是提高樓板承載能力最直接有效的方式;在既有建筑物的改造加固中,常常利用這種方式對(duì)原有舊混凝土樓板板面進(jìn)行粗糙處理后,再澆筑一層新混凝土來實(shí)現(xiàn)對(duì)原有樓板的加固,這樣便形成二次澆筑成型整體工作的疊合板。疊合板構(gòu)件不僅應(yīng)用于加固改造工程中,實(shí)際上在裝配整體式結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的更加廣泛,且均已取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前,對(duì)其常溫下的力學(xué)性能研究已經(jīng)取得大量研究成果,但對(duì)疊合板的抗火性能研究非常有限。本文的主要工作為:(1)總結(jié)了國內(nèi)外對(duì)疊合板的研究現(xiàn)狀和國內(nèi)外對(duì)鋼筋混凝土樓板抗火性能的研究現(xiàn)狀。(2)對(duì)9塊平板式混凝土簡支疊合板、1塊整澆板進(jìn)行了ISO 834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的恒載-升溫抗火試驗(yàn)研究。考察不同疊合面高度(預(yù)制、現(xiàn)澆板厚比)和不同疊合面處理方式對(duì)疊合板抗火性能的影響;描述火災(zāi)試驗(yàn)過程和恢復(fù)常溫后試件的破壞現(xiàn)象,并分析其原因;對(duì)火災(zāi)過程中的溫度場、跨中位移進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。(3)對(duì)過火后的10塊板帶和常溫下的3塊同類型疊合板、1塊整澆板進(jìn)行了承載力試驗(yàn)研究。得出火災(zāi)后疊合板的殘余承載力,并分析不同疊合面高度(預(yù)制、現(xiàn)澆板厚比)和不同疊合面處理方式對(duì)火災(zāi)后疊合板殘余承載力的影響。本文的火災(zāi)試驗(yàn)主要成果如下:(1)平板式混凝土簡支疊合板受火災(zāi)作用后,在火災(zāi)和荷載的耦合作用下,將發(fā)生跨中彎曲破壞和支座剪切破壞,表明高溫作用明顯降低疊合板的抗彎承載力、抗剪承載力。(2)疊合面高度和疊合面處理方式對(duì)板內(nèi)溫度場分布無明顯影響;疊合板試件受火30min左右時(shí),試件板底至板底以上50mm范圍內(nèi)溫度相差較大,形成較大溫度應(yīng)力,支座、疊合面和跨中裂縫開始開展。(3)燃燒時(shí)間較短、試件內(nèi)溫度不是很高時(shí),疊合板的跨中變形同整澆板接近,說明預(yù)制層與疊合層能夠共同工作;隨著燃燒時(shí)間的增長、爐膛溫度的升高,疊合面光滑的疊合板,疊合面首先整體性趨于失效;疊合面經(jīng)粗糙處理或者布置插筋的疊合板,當(dāng)預(yù)制層厚度較大,后澆疊合層厚度相對(duì)較小時(shí),其火災(zāi)行為同整澆板一致,疊合面仍然具備整體工作能力。其余經(jīng)過粗糙處理或者布置插筋的疊合板,在火災(zāi)作用下最終疊合面都將失效。(4)整澆的樓板和疊合面未發(fā)生失效的疊合板,在火災(zāi)作用下,板的跨中產(chǎn)生垂直裂縫,支座處產(chǎn)生剪切斜裂縫,裂縫均由板底向上發(fā)展。高溫作用下疊合面失效的疊合板,將產(chǎn)生內(nèi)力重分布,板的受力機(jī)理發(fā)生變化,預(yù)制板和后澆疊合層各自承擔(dān)荷載作用,類似于疊放在一起的兩個(gè)受彎構(gòu)件。在溫度應(yīng)力和荷載的共同作用下,板的跨中疊合層上產(chǎn)生自疊合面向上發(fā)展的垂直裂縫,預(yù)制層上產(chǎn)生自疊合面向下發(fā)展的垂直裂縫。在支座處預(yù)制層和疊合層上均產(chǎn)生斜裂縫。(5)相同疊合面高度的疊合板,疊合面經(jīng)粗糙處理的疊合板在火災(zāi)作用時(shí)撓度變形最小,布置插筋的次之,抹平處理的最大,說明疊合面光滑的疊合板在火災(zāi)作用時(shí)剛度降低幅度最大,預(yù)制層與疊合層共同工作的性能最差。(6)相同疊合面處理方式下,疊合板后澆板厚度與預(yù)制板厚度比值d≈1時(shí)構(gòu)件抗火性能最差;d≠1時(shí)抗火性能較好且d1的構(gòu)件抗火行為優(yōu)于d1的構(gòu)件。(7)疊合面光滑的1#、4#板達(dá)到變形限制而觸碰承載力破壞準(zhǔn)則,耐火極限分別為195.5min和212min。說明疊合面表面光滑的疊合板在火災(zāi)發(fā)生時(shí)更容易因承載力不足而破壞。本文的靜載試驗(yàn)主要成果如下:(1)過火后的整澆板為受彎破壞;疊合面高度為90mm(后澆、預(yù)制厚度比為0,44)且疊合面經(jīng)過粗糙處理的板破壞形態(tài)為受彎破壞;其他形式的疊合板因支座破壞或者疊合面脫開而失效。(2)火災(zāi)試驗(yàn)后試件殘余承載力:疊合面光滑或現(xiàn)澆、預(yù)制板厚度接近的疊合板殘余承載力為50%左右;疊合面經(jīng)過粗糙處理或布置插筋且現(xiàn)澆、預(yù)制板厚度相差較大的疊合板殘余承載力為80%左右;整澆板殘余承載抗力80%左右。(3)火災(zāi)試驗(yàn)后試件的剛度退化:整澆板剛度降低較小;疊合面高度為90mm(后澆、預(yù)制厚度比為0.44)且疊合面經(jīng)過粗糙處理的8#板以及疊合面高度為50mm(上下板厚比為1.6)的疊合板剛度退化同整澆板一致;其他形式的疊合板剛度退化均比整澆板嚴(yán)重。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU352.5

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