海洋环境损伤与热力耦合下钢筋混凝土柱高温性能试验研究

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近年来频频发生的建筑火灾给我们带来一次次沉痛的血与泪的教训,引起了国内外学者对于工程结构抗火方面研究广泛关注。混凝土结构在正常使用阶段大多数是带裂缝工作的,对于在海洋环境下服役的钢筋混凝土结构,氯离子侵蚀是导致钢筋锈蚀的主要因素,但目前很少学者涉及海洋环境下锈蚀钢筋混凝土结构的抗火性能的研究。为研究海洋环境下钢筋混凝土轴压柱的抗火性能,本文通过电化学加速锈蚀试验使构件沿箍筋位置产生不同宽度的锈胀裂缝,以此作为初始损伤指标,对混凝土柱进行轴向约束下的火灾试验,探究侵蚀损伤对混凝土柱截面温度场的分布规律和构件承载性能退化的影响情况,本文主要研究工作如下:(1)总结了国内外关于钢筋混凝土结构抗火研究及海洋环境结构耐久性研究的现状,概括了锈蚀钢筋的力学性能与材料的高温性能;(2)本文共设计了4根钢筋混凝土柱试件,通过电化学锈蚀试验模拟海洋环境氯离子损伤,使其分别产生不同宽度(0.1mm,0.2mm,0.3mm)的锈胀裂缝,观察记录试验现象、分析试验结果,并以此作为火灾试验的初始条件;(3)对带有不同初始损伤的钢筋混凝土柱进行火灾试验,观察记录试验现象、位移变化、截面温度场分布规律,通过处理分析数据得出不同侵蚀损伤对钢筋混凝土柱高温下的温度场分布和承载力退化规律的影响;(4)根据构件火灾下截面的温度场,对高温后钢筋混凝土柱的承载力进行分析计算,分析受氯离子侵蚀损伤的钢筋混凝土柱高温后承载力退化规律。
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