【摘要】：在諸多災害中,火災發(fā)生頻率高居各災種之首,結構抗火已成為結構防災減災領域研究的熱點。鋼筋混凝土梁,作為鋼筋混凝土結構中重要的構件之一,一旦受火破壞將會危及到整體結構和人的生命安全。高性能復合砂漿鋼筋網(wǎng)(HPFL)加固法能有效的對鋼筋混凝土梁結構進行補強加固,相對于其他傳統(tǒng)加固方法能夠使新舊混凝土界面更好的結合,協(xié)同工作,具有耐久性、耐腐蝕和耐高溫性等優(yōu)勢,值得大力推廣。本文在國內(nèi)外研究的基礎上,結合ABAQUS有限元模擬,對HPFL加固加固受火梁抗剪承載力進行了理論推導。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)匯總了國內(nèi)外不同學者對于火災(高溫)后普通鋼筋混凝土和鋼筋的力學性能及材料性能的研究。對比不同專家學者的研究成果,選擇了適合本文的火災后鋼筋混凝土結構材料及力學性能。(2)基于IS0834標準升降溫曲線,對鋼筋混凝土梁在三面受火情況下升降溫的全過程的截面溫度場變化進行了模擬。不考慮鋼筋混凝土梁沿梁長度方向溫度場的變化,有限元數(shù)值模擬分析得到了鋼筋混凝土梁截面分別在30min、60min、90min、120min、150min和180min時的截面溫度場分布以及火災溫度衰減到室溫后截面溫度場的分布情況。(3)對采用HPFL加固法三面、四面加固受火后鋼筋混凝土梁的抗剪性能進行了 ABAQUS有限元模擬,得到其荷載一撓度曲線及抗剪承載力模擬值。(4)運用桁架-拱模型理論推導,提出了 HPFL加固受火鋼筋混凝土梁的抗剪承載力計算公式。與梁未受火時的抗剪承載力以及加固梁的抗剪承載力模擬值比較得到:理論公式計算結果和ABAQUS模擬值基本吻合;HPFL加固的受火鋼筋混凝土梁的抗剪承載力,相比鋼筋混凝土梁受火前的抗剪承載力,有一定幅度的提高,提高幅度大約為200%。
[Abstract]:Among many disasters, the frequency of fire occurrence is the highest among all kinds of disasters, and structural fire resistance has become the focus of research in the field of structural disaster prevention and mitigation. Reinforced concrete beam, as one of the important components in reinforced concrete structure, will endanger the whole structure and human life once destroyed by fire. The (HPFL) reinforcement method of high performance composite mortar steel mesh can effectively strengthen the reinforced concrete beam structure. Compared with other traditional reinforcement methods, the new and old concrete interface can be better combined, work together and have durability. Corrosion resistance and high temperature resistance are worth popularizing. In this paper, based on the research at home and abroad, combined with ABAQUS finite element simulation, the shear capacity of fire beams strengthened with HPFL is deduced theoretically. The main research contents of this paper are as follows: (1) the mechanical properties and material properties of ordinary reinforced concrete and steel bar after fire (high temperature) are summarized by different scholars at home and abroad. Compared with the research results of different experts and scholars, the reinforced concrete structure materials and mechanical properties suitable for this paper are selected. (2) based on the IS0834 standard rising and cooling curve, The temperature field variation of the section of reinforced concrete beams in the whole process of rising and cooling under fire on three sides is simulated. Without considering the temperature field of reinforced concrete beam along the length direction of the beam, the finite element numerical simulation analysis shows that the section of reinforced concrete beam is 30 min, 60 min, 90 min, 120 min, respectively. The distribution of cross section temperature field of 150min and 180min and the distribution of section temperature field after fire temperature decaying to room temperature. (3) the shear behavior of reinforced concrete beams strengthened with HPFL reinforcement method on three sides and four sides is simulated by ABAQUS finite element method. The load-deflection curve and the simulated value of shear capacity are obtained. (4) based on the theory of truss-arch model, the formula for calculating the shear capacity of fire reinforced concrete beams strengthened with HPFL is put forward. Compared with the simulated values of shear capacity of beams without fire and shear capacity of strengthened beams, the calculated results of the theoretical formula are in good agreement with the simulated values of ABAQUS. The shear capacity of fire reinforced concrete beams strengthened by HPFL is improved by about 200% compared with that of reinforced concrete beams before fire.
【學位授予單位】：吉林建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU375.1

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本文編號：2487017