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建筑火灾对高强混凝土柱的强度和变形有显著的影响。实际工程中由于柱在结构中的位置不同,还可能遭受三面受火、相对两面受火、相邻两面受火、单面受火等各种可能的受火方式,目前国内外还缺乏这些不同受火情况下的试验数据。耐火试验是研究柱构件耐火性能的一种有效途径。在试验基础上,采用合理的计算模型,开发计算机程序来模拟构件在高温下的反应显得非常重要,这也是抗火设计的关键所在。通过大量的计算,考察了影响高强混凝土柱耐火极限的定量规律,在此基础上给出了耐火极限的简化确定方法。
具体的内容如下:
1.通过5根高强混凝土柱在不同受火方式下的足尺明火试验,对其温度场、变形、耐火极限和爆裂情况等进行了探讨。
2.以高强混凝土柱为研究对象,编制了不同受火方式下高强混凝土柱的火灾全过程分析程序HSCCLT。程序包括瞬态温度场分析模块和结构分析模块两部分,并近似考虑了高强混凝土的高温爆裂效应。程序的有效性得到了第二章试验数据,以及其他学者试验数据的验证。
3.针对相邻两面受火和三面受火高强混凝土柱,对非对称性对截面极强中心和N—M包络图的影响进行了初步探讨,并与四面受火高强混凝土柱进行了对比。
4.利用第三章编制的程序HSCCLT进行了大量计算分析,考察了各主要参数对不同受火方式(四面受火、三面受火、相对两面受火、相邻两面受火)下轴心和偏心受压高强混凝土柱耐火极限的影响规律,在此基础上定量给出了不同受火方式对应的耐火极限简化确定方法。