【摘要】：為研究預(yù)應(yīng)力軸壓撐桿鋼柱的高溫性能,進(jìn)行了2根預(yù)應(yīng)力撐桿鋼柱高溫試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:拉索無防火措施時,其相對張力在初始升溫階段就迅速下降,直至完全松弛;預(yù)應(yīng)力撐桿鋼柱的軸向變形先由于熱膨脹效應(yīng)軸向伸長,而后在壓力作用下軸向壓縮;臨界狀態(tài)時,撐桿柱出現(xiàn)對稱和反對稱兩種失穩(wěn)形態(tài)。采用驗(yàn)證后的ANSYS有限元分析模型,考慮材料非線性、幾何非線性和初始缺陷等,分析了荷載比、相對軸向剛度比和預(yù)應(yīng)力比等3個關(guān)鍵參數(shù)對預(yù)應(yīng)力撐桿柱高溫性能的影響,得到了一系列拉索相對張力、側(cè)向變形和軸向變形分別與時間的關(guān)系曲線。分析表明:預(yù)應(yīng)力撐桿柱中拉索張力很快在高溫下逐漸松弛,達(dá)到張力松弛所需時間主要受預(yù)應(yīng)力比影響;預(yù)應(yīng)力撐桿鋼柱的側(cè)向變形在升溫初期緩慢增長,在失效前增長迅速;隨著荷載比增大,預(yù)應(yīng)力撐桿柱側(cè)向變形和軸向變形越來越明顯,且達(dá)到峰值所需時間不斷縮短;預(yù)應(yīng)力比對撐桿鋼柱失效臨界溫度影響較小,但對預(yù)應(yīng)力撐桿柱的破壞形態(tài)有較大影響。
[Abstract]:In order to study the high temperature performance of prestressed steel columns under axial compression, two prestressed steel columns were tested at high temperature. The experimental results show that the relative tension decreases rapidly at the initial heating stage until complete relaxation. The axial deformation of prestressed steel columns is firstly due to the thermal expansion effect, and then under axial compression under the action of pressure, and at critical state, there are two kinds of instability patterns: symmetrical and antisymmetric. By using the verified ANSYS finite element analysis model, considering material nonlinearity, geometric nonlinearity and initial defects, the effects of three key parameters, such as load ratio, relative axial stiffness ratio and prestress ratio, on the high temperature performance of prestressed braced columns are analyzed. A series of relative tension, lateral deformation and axial deformation curves are obtained. The analysis shows that the tension of the cable in the prestressed braced column is loosening rapidly at high temperature, and the time required to achieve the tension relaxation is mainly affected by the prestress ratio. The lateral deformation of prestressed steel column increases slowly at the initial stage of heating up, and increases rapidly before failure, and with the increase of load ratio, the lateral and axial deformation of prestressed steel column becomes more and more obvious, and the time required to reach the peak value is shortened. The influence of prestress ratio on failure critical temperature of braced steel column is small, but it has great influence on failure pattern of prestressed steel column.
【作者單位】： 武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院;武漢地鐵集團(tuán)有限公司;廣州杰賽科技股份有限公司;同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51278394)
【分類號】：TU391

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本文編號：2316048