圆形孔蜂窝组合梁抗火性能研究

来源 :山东建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weiwen2100000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蜂窝组合梁作为装配式构件的一种,由传统组合梁发展而来,具有承载力高、自重轻、刚度大、抗震性能好和施工简便等优点。圆形孔蜂窝组合梁是由圆形孔蜂窝钢梁和混凝土板通过栓钉连接为整体,其中圆形孔蜂窝钢梁从工厂中通过热轧H型钢直接切割开孔或切割后错位成孔而成。目前,蜂窝组合梁已被广泛应用于高层、超高层和大跨度结构中,而此类结构发生建筑火灾的比例逐年上升且造成的人员伤亡比例较高,因此有必要对其进行抗火性能研究。目前已有许多学者对蜂窝组合梁常温下的力学性能进行研究,而对蜂窝组合梁开展的抗火性能研究主要集中在有限元模拟分析和缩尺火灾试验。基于此,本文考虑了开孔率和是否设置加劲肋两个参数,对3个简支圆形孔蜂窝组合梁进行足尺火灾试验和有限元模拟分析,研究不同参数对蜂窝组合梁的温度场分布、位移变化和破坏特征的影响,得出主要结论如下:(1)蜂窝组合梁在升温过程中发生整体挠曲变形,蜂窝钢梁腹板开孔使孔洞周围腹板强度和刚度降低,梁端孔洞处腹板和下翼缘发生了扭转屈曲现象;升温过程中,组合梁混凝土板面出现了少量纵向裂缝和间距相近规律分布的横向裂缝,停火后40分钟左右,横向裂缝基本消失仅余白色印记,而混凝土板面在蜂窝钢梁上翼缘边缘处和栓钉处出现约4条纵向裂缝,其中栓钉处的裂缝更明显;蜂窝组合梁梁端出现端板分离现象,梁端处的混凝土板侧出现竖向裂缝,板面出现“八”字形斜裂缝,混凝土板底部长侧边发生混凝土爆裂现象。(2)蜂窝组合梁其他各参数相同的情况下,开孔率和是否设置加劲肋这两个参数对蜂窝组合梁的温度场分布基本没有影响,但对其位移发展、破坏特征和变形恢复能力有显著影响,蜂窝组合梁开孔率越大,竖向位移越大,破坏特征越明显,而开孔率较小的蜂窝组合梁变形恢复能力更强;设置加劲肋可以有效抵抗蜂窝组合梁的挠度变形和扭转屈曲,但对其变形恢复能力基本无影响。(3)混凝土板沿其截面高度方向存在明显的温度梯度,距离受火面越近温度越高,温度变化速度越快;板内钢筋不直接受火,并且仅与混凝土板接触,其温度与周围混凝土基本一致,而栓钉与蜂窝钢梁接触,受到钢梁的传热使栓钉下部及其周围混凝土温度较高;混凝土板在100℃左右时由于板内水分蒸发带走热量产生温度平台,越靠近混凝土板底部影响越大。(4)蜂窝组合梁由于腹板开孔导致受火面积增大,蜂窝钢梁腹板处升温最快,钢梁与腹板的温度基本一致,而上翼缘将温度传递给混凝土板,导致其与腹板和下翼缘存在明显温度梯度;混凝土板存在热惰性,在整个试验过程中,混凝土板与蜂窝钢梁存在明显温度梯度,二者互相影响彼此的温度场分布并约束彼此的变形。(5)通过有限元软件ABAQUS建立了简支圆形孔蜂窝组合梁的模型,以开孔率和是否设置加劲肋为参数对蜂窝组合梁进行热力耦合分析,研究不同参数对其抗火性能的影响。将模拟结果与试验结果对照,发现此模型可以良好的反映试验构件的温度场分布、位移发展和破坏特征。
其他文献
<正>一、前言在事业单位资产中,固定资产占有很大比重,与整个事业单位的平稳发展有着紧密的关系。为了确保资产管理体系的健全,事业单位应充分意识到固定资产管理工作的重要性,并对固定资产进行全面清查,制定有效的管理方案,让国有资产的价值能够得到充分发挥。同时,事业单位要加强对固定资产的管理,为国有资源的高效利用打下坚实的基础。
期刊
研究目的:本研究通过对低年级小学生进行为期16周的短式网球训练教学实验,并与常规体育教学班级进行对照比较,研究短式网球对低年级小学生心理健康与执行控制能力的影响,为短式网球训练对低年级小学生的运动价值提供参考,更为短式网球运动项目在小学校园的推广奠定一定的科学基础。研究方法:本研究选取江西新城学校的100名二年级小学生,通过纳入与排除标准,最终纳入96名低年级小学生,将小学生以班级为单位分为实
学位
蜂窝组合梁是在传统组合梁基础上,对钢梁腹板进行不同形状的开孔设计,来满足节约钢材、降低层高、方便管道铺设等要求的新型组合结构,可适用于大跨度结构或多层建筑。目前,国内外关于蜂窝组合梁抗火性能的研究较少,且在梁端约束蜂窝组合梁抗火性能研究方面存在空白。因此,本文对6个梁端约束蜂窝组合梁进行恒载升温试验和数值模拟分析,研究不同孔形(圆孔和正六边形孔)、不同梁端约束(铰接节点和刚接节点)和不同板厚(10
学位
我国创业板市场(Chi Next)于2009年成立,成立时间较短,实践经验、制度建设不够完善,仍处于探索与成长阶段。就发行定价而言,创业板发展过程中曾凸显IPO“三高”(高发行价、高市盈率、高超募率)及监管指导下的IPO抑价等现象,表明IPO定价不能准确反映发行人的真实内在价值,IPO定价效率问题在我国创业板市场长期存在。2020年4月,备受关注的创业板注册制改革方案出台,是继科创板注册制后我国资
学位
全球各类地下空间工程建设的需求在不断增大,尤其我国近些年来对水利、交通和地下其他基础设施建设的陆续开展,所面临岩石相关的工程问题也愈加复杂多样性。岩石作为地下空间建设的主要研究对象,由于天然地质运动、自然风化和侵蚀作用,造成岩石的力学性质和矿物成分有很大的差异性,而花岗岩作为一种较为典型的地貌,其岩石内部往往呈现非连续性构造分布形态,细观矿物颗粒组成也有很大的非均匀性特点。花岗岩结构的离散化分布形
学位
为筛选适宜宿迁市及相似生态条件区域种植的优质酿酒高粱品种,对本地新选育的迁深4号、6号、7号、8号、21号和34号六种高粱从农艺性状、组分含量、蒸煮特性等方面进行系统的测定分析与对比。结果表明,4号高粱产量最高,达到11 724 kg/hm~2,穗长、穗粒数和籽粒特征上也表现优异,组分含量上单宁、脂肪、淀粉和支链淀粉含量分别为1.47%、3.86%、76.31%和98.56%,符合酿酒要求。蒸煮特
期刊
全球范围内大部分抗震设计规范中对设计反应谱和地震动衰减关系的预测反应谱均基于5%的阻尼比。而在实际工程抗震设计中大部分结构的阻尼比并不是统一固定5%,例如,附加耗能装置的结构的阻尼比会远远大于5%,而缆索等其它结构的阻尼比会小于5%。在进行不同阻尼比建筑物结构的抗震设计时,可以采用阻尼比修正系数计算出相适应的结构阻尼比的反应谱。阻尼比修正系数(Damping Modification Factor
学位
混凝土是目前使用最广泛的建筑材料,具有优异的受力性能和耐久性能。其中,抗压强度是混凝土重要的力学性能,在负荷、环境和其他因素的影响下随时间发生变化。目前混凝土抗压强度的检测方法有回弹法、钻芯法、拉拔法以及超声回弹法等,其中以回弹法和钻芯法最为常用。在评估、加固和改造现有建筑时,需已知混凝土的抗压强度,通常是用实测的强度推定值进行结构的抗力计算,而对强度关于时间的变化规律关注较少,更加无法预测建筑物
学位
为了适应建筑结构向超高层、大跨度方向发展的需求,近年来型钢活性粉末混凝土(SRRPC)结构成为了研究热点。该结构既继承了型钢混凝土(SRC)结构的强度高、抗震性能好等特点,又具有活性粉末混凝土(RPC)的高耐久性、高抗拉强度、高抗压强度、高韧性等特点。近年来,建筑火灾频发,高温后结构的剩余承载力会影响其接下来的使用,可能导致严重损失和建筑物倒塌。因此,研究高温后SRRPC结构的力学性能,对于该结构
学位
钢-混凝土组合结构具有一系列优点,因此已广泛应用于各类建筑和桥梁结构中。本文在工程实践中提出了部分埋入式钢-混凝土组合梁,该新型组合梁沟通了钢-混凝土组合梁和型钢混凝土梁,具有减小建筑结构高度、改善组合梁整体稳定性、充分利用厚板强度和增强钢与混凝土共同工作等优点,有着广泛的工程应用前景。本文对部分埋入式钢-混凝土组合梁正截面受弯性能和刚度及变形等受力性能进行了详细的研究和分析,主要工作内容如下:1
学位