文档介绍：摘要火灾后建筑物的受力性能不可避免地会受到影响。由于影响受火后混凝土构件力学性能的因素众多,且损伤有沿深度方向变化的特点,对其进行评估是一个关系重大又难度甚高的任务。一个可信的损伤评估必须能准确地推定构件曾经的受火状况鸪∩虑、深度方向上混凝土材性的变化以及构件的残余承载力。这就要求对混凝土的材性影响因素、损伤检测方法和构件承载力的计算方法进行充分的研究。目前,还没有一种方法能直接从力学性能的角度检测混凝土的损伤沿受火深度上的变化,也没有一种能定量地推定受火状况的算法。此外,以往的研究中,受火后构件试验往往以简支构件为对象,同实际情况有一定的差距,且难以反映混凝土材性变化对构件承载力的影响。为此,本芯孔罡呶露群秃阄率奔淞街忠蛩囟曰炷列阅艿鸟詈嫌跋臁=谢炷土试块在种不同温度和恒温时间组合下的试验。试验结果包括抗压强度、劈拉强度、弹性模量、应力一应变曲线、烧失量、浸泡增重等,并在此基础上进行经验公式的拟合;小爸鸩闵钊敕ā钡幕⊙芯俊Q芯堪嚼嗍匝椋旱谝焕嗍匝槭嵌混凝土切片进行种不同温度和恒温时间组合的处理,然后劈拉试验得出温一时耦合影响下混凝土的强度变化。第二类试验进行试块的单面受火试验,在’的受火时间范围内进行槭匝椋锹际钥槟诓康奈露缺浠缓蠼行“逐层深入”的切片并完成劈拉强度试验,揭示不同的受火状况下混凝土深度方向的损伤变化规律;岷贤臣评砺植和损伤力学的原理建立受火后混凝土受拉的破坏模型,理论上推导混凝土受拉破坏的应力一应变关系。更重要的是,引入轴压作用下混凝土微裂缝闭合的随机分布莣分布⒔岷鲜芾伤的原理,通过计算两种分布的交互作用,从理论上推导混凝土的轴向受压应力一应变关系。采用进行了编程进行数值求解。通过理论推导而不是经验公式拟合的方式来计算受火后混凝土的应力一应变关系,并成功地解释了混凝土受火损伤本构关系中的三大特征,可以说是一种全新的尝试。的受火和承载文进行了如下工作:辛块足尺混凝土两跨连续板
力试验。一块常温板静载试验作为对照。采取曜忌虑叻直鸲匀块板进行了、、种拥募游拢淙春蠼邪宓木苍厥匝椤J芑鹗匝榻果包括高温作用下板的挠曲变形、支反力的变化以及板内温度分布的测量;静载试验结果包括荷载作用下连续板各点的挠度、混凝土和钢筋材料的应变以及板的极限承载力等;凇爸鸩闵钊敕ā钡脑虮嘈碝绦駿3绦蛲瓿闪巳缦录个工作:对沿深度方向取得的数据进行曲线虺扑鹕饲拟合;对应损伤曲线上的某一点数值,通过论文中第轮薪⒌淖罡呶露纫持续时间同劈拉强度之间的关系来初步反算此点可能经历的温度和恒温时间的范围,然后反推外部的火灾温度的大概范围;建立混凝土的热传导的微分方程。以第项中的火灾温度曲线的范围上取小步长不同的值作为微分方程的初始条件,采用分步长植的有限差分法求解微分方程,得出不同时间、不同深度的温度分布曲线;以火灾温度露惹为初始条件的混凝土内部温度场,通过第轮建立的温一时同劈拉强度之间的关系求不同深度上的残余劈拉强度作为试算值;将各种初始条件的试算残余强度同损伤曲线进行误差分析,取其中最小误差对应的初始条件作为最终求得的火灾温度曲线,并由此得出整个构件范围内的受损情况;将第潞偷章的试验数据代入程序中计算,将结果同实测的热电偶温度进行对比,验证了这一程序的有效性。凑铡爸鸩闵钊敕ā钡募觳饨峁擞肁软件在深度上“逐层不同”地设定材料不同的应力一应变关系,并依照试验的边界条件建立有限元模型,模拟试验质中板在荷载的作用下的挠曲变形、混凝土和钢筋的应变以及板的极限承载力等。通过与实测值的对比,验证了这一模型的有效性。最后,对本文的内容进行了总结,并对今后进一步研究方向做出建议和展望。关键词:温一时耦合影响,逐层深入法,植迹逊毂蘸希露瘸∧P停混凝土连续板,残余承载力,受火损伤评估摘要Ⅱ
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火灾后混凝土构件损伤评估的试验及理论研究培养单位:一级学科:指导教师:结构工程申请同济大学工学博士学位论文二级学科:研究生:土木工程学院土木工程余江滔陆洲导教授二七年二月易匀豢蒲Щ鹣钅编号:
叼年≥月叩日学位论文作者签名:会江;舀学位论文版权使用授权书同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前年解密后适用年本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。经指导教师