鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)作為一種可靠、高效的結(jié)構(gòu)形式,在我國經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展已經(jīng)較為成熟。近年來,伴隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng),海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的提出,建筑行業(yè)得到了長足的發(fā)展,一大批新材料、新技術(shù)、新方法在建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。不銹鋼材料作為其中的典型代表,憑借其良好的力學(xué)性能、優(yōu)良的耐腐蝕性能以及優(yōu)美的外觀,越來越受到當(dāng)今建筑師和結(jié)構(gòu)工程師的青睞,這使得不銹鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和推廣成為可能。然而,近年來建筑火災(zāi)頻發(fā),給建筑結(jié)構(gòu)的安全帶來了嚴(yán)重威脅。目前,普通結(jié)構(gòu)鋼組合結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抗火性能的研究已成為建筑結(jié)構(gòu)抗火研究的主要方向,而國內(nèi)外現(xiàn)行規(guī)范中均尚無針對(duì)不銹鋼組合構(gòu)件的相關(guān)抗火設(shè)計(jì)條文,這勢必會(huì)給不銹鋼組合構(gòu)件的應(yīng)用帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此,針對(duì)不銹鋼組合梁開展抗火性能研究具有很強(qiáng)的技術(shù)前瞻性和重要的理論價(jià)值�；谏鲜霰尘�,本文對(duì)矩形截面不銹鋼組合梁的抗火性能開展了相關(guān)研究,揭示其在火災(zāi)下的行為反應(yīng)和破壞規(guī)律,提出了抗火設(shè)計(jì)方法的相關(guān)建議。常溫下和高溫下材料力學(xué)性能是構(gòu)件抗火性能研究的基石,本文首先對(duì)矩形截面不銹鋼組合梁中涉及的不銹鋼、混凝土以及鋼筋等材料開展了一系列力學(xué)性能試驗(yàn),較為... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不銹鋼結(jié)構(gòu)在工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的典型案例

2016 年全國共接報(bào)火災(zāi) 31.2 萬起，造成 1582 人死亡，1065 人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失高達(dá) 37.2 億元。在相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，建筑火災(zāi)發(fā)生頻率最高，對(duì)人們危害最直接、最嚴(yán)重，約占全部火災(zāi)的 80%左右。而近年來，一大批高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、大型地下交通樞紐如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，勢必造成嚴(yán)重后果，損失難以估量。鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，但鋼材抗火性能較弱的缺點(diǎn)成為限制其發(fā)展的因素之一。對(duì)于絕大多數(shù)鋼材，常溫下其具有良好而穩(wěn)定的力學(xué)性能。然而，當(dāng)溫度達(dá)到 500℃時(shí)[21]，鋼材的屈服強(qiáng)度將降至常溫下的一半；當(dāng)溫度達(dá)到 600℃時(shí)，鋼材將喪失大部分的強(qiáng)度和剛度。在一般情況下，裸露（表面無防火保護(hù)）的鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生 15~20min 左右就會(huì)在高溫下發(fā)生材料性能退化，進(jìn)而引起構(gòu)件破壞，甚至結(jié)構(gòu)坍塌，造成嚴(yán)重危害。以著名的“9.11 事件”為例（如圖 1-5（a））,紐約世貿(mào)中心因遭受飛機(jī)猛烈撞擊而發(fā)生火災(zāi)，在大火熊熊燃燒 50 多分鐘后，主體結(jié)構(gòu)因長時(shí)間高溫作用喪失承載能力，南樓、北樓相繼倒塌，直接造成了 2996 人遇難以及 2000 多億美元的經(jīng)濟(jì)損失[22]。近年來，國內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)案例[23]同樣讓人觸目驚心： 2013 年溫州市億俐德海綿制品公司鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)事故（如圖 1-5（b））、2016 年吉林長春寶源豐禽業(yè)主廠房火災(zāi)事故，均給人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成了重大損失。

第一階段相關(guān)研究成果，對(duì)常溫與高溫下不銹鋼組合梁受力性能開展試驗(yàn)研究，驗(yàn)證第一階段研究成果的正確性和準(zhǔn)確性，進(jìn)一步拓展不銹鋼組合梁抗火性能的相關(guān)理論。本文為矩形截面不銹鋼組合梁抗火性能研究的第一階段，研究內(nèi)容如圖1-7所示。圖 1-7 本文研究內(nèi)容抗火性能重要影響因素出推驗(yàn)試供提性數(shù)據(jù)材火災(zāi)試驗(yàn)驗(yàn)證組合梁數(shù)值模擬方法相繼熱力耦合分析方法組合梁材料力學(xué)性能試驗(yàn)不銹鋼圓柱頭栓釘抗剪承載力研究不銹鋼組合梁抗火性能分析模型栓釘連接件抗剪承載力抗火性能參數(shù)化分析普通鋼組合梁抗火設(shè)計(jì)方法臨界溫度計(jì)算方法修正礎(chǔ)基ISO834升溫曲線行為反應(yīng)值數(shù)擬模溫承載力模型常 溫度場分析模型 抗火性能分析模型參數(shù)分析單 數(shù)間耦合參

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]耐火鋼-混凝土組合梁抗火性能試驗(yàn)[J]. 蔣翔,童根樹,張磊.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(08)
[2]耐火鋼-混凝土組合梁抗火性能非線性有限元分析[J]. 蔣翔,童根樹,張磊.  鋼結(jié)構(gòu). 2016(03)
[3]不同規(guī)范組合梁抗火設(shè)計(jì)方法的比較和分析[J]. 陳玲珠,蔣首超,李國強(qiáng),Gianluca Ranzi.  防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]栓釘剪力連接件滑移性能試驗(yàn)研究及受剪承載力計(jì)算[J]. 丁發(fā)興,倪鳴,龔永智,余志武,周政,周林超.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]栓釘連接件剪切剛度試驗(yàn)研究[J]. 姬同庚.  世界橋梁. 2013(06)
[6]G550高強(qiáng)度冷成型鋼高溫力學(xué)性能穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)研究[J]. 陳偉,葉繼紅.  土木工程學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]世界各國火災(zāi)簡況[J]. 孟正夫.  消防技術(shù)與產(chǎn)品信息. 2011(02)
[8]建筑用不銹鋼的抗火性能[J]. 陳駒,金偉良,楊立偉.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(11)
[9]淺談鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)特點(diǎn)及預(yù)防[J]. 惠加林.  水上消防. 2008(05)
[10]ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)驗(yàn)證[J]. 張勁,王慶揚(yáng),胡守營,王傳甲.  建筑結(jié)構(gòu). 2008(08)

博士論文
[1]考慮結(jié)構(gòu)整體性的組合梁抗火性能研究[D]. 王銀志.同濟(jì)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]帶約束軸心受壓H形不銹鋼柱抗火性能試驗(yàn)研究[D]. 陳國強(qiáng).東南大學(xué) 2017
[2]火災(zāi)（高溫）下組合梁界面共同工作機(jī)理及承載力研究[D]. 張海東.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]帶約束軸心受壓不銹鋼柱抗火性能試驗(yàn)研究[D]. 李澤寧.東南大學(xué) 2015
[4]蜂窩組合梁抗火性能研究[D]. 馬奇杰.山東大學(xué) 2014
[5]考慮栓釘剪切滑移的鋼—混凝土組合梁抗火性能研究[D]. 黃國勝.重慶大學(xué) 2014
[6]304奧氏體不銹鋼冷加工硬化及退火軟化的研究[D]. 韓飛.中南大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3276491