论文部分内容阅读
在漫漫的人类历史长河中,火的使用伴随着人类的发展,促进了社会的进步。随着社会经济的发展,在火给人们提供各种便利的同时,火灾的发生也严重威胁着人们的生命和财产安全。在各类火灾中,建筑火灾是发生次数最多,造成损失最严重的一种火灾类型。现浇混凝土空心楼盖作为一种新型的楼盖形式,在工程项目中的使用越来越广泛,而目前对现浇混凝土空心楼盖抗火性能的相关理论试验研究还不完备。通过分析现浇混凝土空心楼盖受火灾作用时的温度场分布和变化情况、破坏特征,以便为将来的设计施工采取防护措施提供参考及数据支持,减少火灾带来的危害,因此,开展现浇混凝土空心楼盖的火灾行为研究具有十分必要的现实意义。本文对柱支承现浇混凝土空心楼盖的抗火性能进行了试验研究。利用火灾试验炉,对柱支承现浇混凝土空心楼盖按照ISO843国际标准升温曲线开展了火灾试验研究,通过研究柱支承现浇混凝土空心楼盖在高温下的温度变化情况、楼盖的变形以及试验后的破坏特征得出以下结论:(1)空心楼盖肋梁内的温度场分布存在着明显的温度梯度,由于肋梁均为空心楼盖的暗梁,试验中空心楼盖底板没有出现烧穿的现象,因此肋梁处于单面受火的状态,与一般三面受火的梁相比,空心楼盖肋梁的温度梯度更为明显。由于肋梁中的温度梯度较大,空心楼盖中也产生了较大的温度应力。在升温过程中,水分的蒸发带走了大量热量,减缓了肋梁温度的增长,100℃左右时温度-时间曲线出现一个水平阶段,和梁底部距离较远时,水平阶段持续时间较长。当水分蒸发完毕后,其温度继续快速上升。可知空心楼盖中含水量影响试验板中的温度场分布,进而影响空心楼盖的抗火性能。(2)因为混凝土热惰性的存在,空心楼盖中温度变化产生一定的滞后,因此材料温度均是在试验停火之后逐渐达到最大值。(3)受火灾作用后,在边框架梁中产生较大扭矩作用,梁柱节点破坏严重,混凝土脱落,有钢筋露出,边梁侧面产生较为明显的斜裂缝。(4)由于受火作用时试验板中产生温度应力,在荷载与温度的耦合作用下,空心楼盖上部出现较多裂缝,角柱周围产生较为规律的“类圆弧”状裂缝,这些裂缝的两端近似垂直于边框架梁,中间和边框架梁大致成45°,边框架梁跨中位置的顶部出现和梁垂直的裂缝。(5)点火开始后,空心楼盖开始出现向下的挠度变形,总体来看位移变化与时间基本呈线性关系,停火后陆续达到位移最大值,此后位移变形逐渐恢复,最终恢复比例达到81.5%,说明受火后试验板仍有很大的刚度,空心楼盖有很好的耐火极限。(6)从受火时间和试验板破坏形态看,试验板保持完好的整体性,柱支承现浇混凝土空心楼盖有较好的抗火性能。