火灾下混凝土空心板温度场及损伤规律研究

论文摘要

为分析火灾下混凝土空心板温度场分布变化,研究其结构受火损伤规律,从服役多年的空心板桥上截取长2.6 m的梁段,按ISO 834标准规定的升温曲线对其进行180 min的明火高温试验,通过预埋温度传感器实测获得空心板梁段温度场随受火作用时间的分布变化规律。在此基础上,结合统计得到的混凝土热工参数代表值、火灾试验升温加热过程和空心板实际受火热边界条件,对梁段的温度场进行有限元数值仿真分析,并将温度场理论计算结果与实测结果进行比较,分析温度场计算偏差的主要原因,探讨温度场有限元模型参数合理取值。采用300℃、500℃和800℃等温线法分别计算火灾下空心板的截面缩减系数。基于最小二乘法拟合得到空心板截面缩减系数与受火作用时间关系,对其火灾下截面损伤进行多项式量化。研究结果表明:空心板内部在试验前期升温速度较快,后期趋于平缓;同一时刻下,空心板内部温度沿梁高方向非线性递减,且梯度逐渐降低;空心板温度场有限元数值仿真结果与实测结果接近;所提出的热工参数代表值合理;空心板截面高度对其受火损伤范围影响不大;火灾下混凝土空心板截面缩减系数随受火时间呈二次抛物线递减,并随梁高递增。该研究成果可用于类似桥梁火灾下的温度场仿真分析和损伤状况评估。

论文目录

• 0 引 言
•   5.1 300 ℃、500 ℃和800 ℃等温线
•   5.2 截面缩减系数计算方法对比
•   5.3 截面缩减系数与截面高度的关系
• 1 空心板火灾试验
•   1.1 试验梁概况
•   1.2 空心板火灾试验系统
•   1.3 温度测点的布置
•   1.4 试验升温过程
•   1.5 试验结果与分析
•     （1） 外观变化
•     （2） 温度场
•     （3） 300 ℃、500 ℃和800 ℃等温线
• 2 构件温度场计算原理
• 3 混凝土热工参数
• 4 温度场数值仿真分析
•   4.1 有限元模型
•   4.2 数值仿真结果
•   4.3 分析与讨论
• 5 空心板截面缩减系数
• 6 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 许肇峰,陈映贞,饶瑞

关键词: 桥梁工程,损伤规律,火灾试验,混凝土空心板,数值分析,温度场

来源: 中国公路学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 东南大学土木工程学院,广东华路交通科技有限公司,公路交通安全与应急保障技术及装备行业研发中心,广州大学工程结构抗风与结构安全国家国际科技合作示范基地,广州大学广州大学-淡江大学工程结构灾害与控制联合研究中心

基金: 国家自然科学基金青年科学基金项目(51208124),广东省交通运输厅科技项目(科技-2014-03-005)

分类号: U441.4

DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.01.010

页码: 87-98

总页数: 12

文件大小: 3421K

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