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- 2018/12/4 閱讀次數(shù)：[801]
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厚壁鋁管 6061鋁管抗火性能與設(shè)計(jì)
6061鋁管約束鋼筋混凝土柱的抗火性能與設(shè)計(jì)是其在工程實(shí)踐中的關(guān)鍵問題之一，但目前關(guān)于火災(zāi)下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土柱受力性能的研究較少。本文對(duì)火災(zāi)下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土軸壓和偏壓短柱進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析，具體研究工作如下：①進(jìn)行了16個(gè)ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土短柱軸壓和偏壓試驗(yàn)，實(shí)測(cè)了構(gòu)件截面關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)溫度、軸向變形與變形速率及耐火極限，并獲得了火災(zāi)下軸壓構(gòu)件和偏壓構(gòu)件的破壞模式；分析了荷載比、偏心率和6061鋁管含鋼率對(duì)火災(zāi)下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土柱截面溫度場(chǎng)、變形和耐火極限的影響規(guī)律。
引入了鋼材和混凝土的熱工參數(shù)和熱力學(xué)指標(biāo)，基于有限元軟件ABA QUS建立 ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土柱溫度場(chǎng)模型和耐火極限模型，基于試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了有限元模型的可靠性；分析了升溫時(shí)間、截面尺寸和6061鋁管含鋼率等對(duì)圓6061鋁管約束鋼筋混凝土柱溫度場(chǎng)的影響，并分析了荷載比、截面尺寸、長(zhǎng)細(xì)比、偏心率、材料強(qiáng)度（6061鋁管、鋼筋和混凝土）6061鋁管含鋼率和配筋率等因素對(duì)圓6061鋁管約束鋼筋混凝土柱耐火極限的影響。③建議了ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土柱中的6061鋁管、鋼筋及混凝土溫度的簡(jiǎn)化計(jì)算公式；基于溫度結(jié)果考慮材料高溫折減，提出了ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土柱強(qiáng)度承載力計(jì)算方法；基于參數(shù)分析結(jié)果進(jìn)行了回歸分析，提出了ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下圓6061鋁管約束鋼筋混凝土短柱承載力和耐火極限實(shí)用計(jì)算公式。本文提出了一種更適合抗震設(shè)計(jì)的新型6061鋁管混凝土體系--約束6061鋁管混凝土柱體系.建立在清楚的力學(xué)概念基礎(chǔ)上,因6061鋁管外露。其設(shè)計(jì)著眼于在可能出現(xiàn)塑性鉸的部位附加橫向約束以控制6061鋁管的局部屈曲和更有效地約束混凝土.這一新型6061鋁管混凝土柱體系兼具了6061鋁管混凝土及套管混凝土柱兩者的優(yōu)點(diǎn),克服了傳統(tǒng)6061鋁管混凝土柱的抗震缺陷,為抗震地區(qū)的高層結(jié)構(gòu)和橋梁設(shè)計(jì)提供了理想的選擇.本研究的第一階段,作者們對(duì)FRP約束的圓6061鋁管柱和鋼板約束的方6061鋁管柱進(jìn)行了模擬地震力的加載試驗(yàn).其結(jié)果驗(yàn)證了約束6061鋁管混凝土柱的良好抗震性能.
