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火灾（高温）后钢管混凝土核心柱静力性能试验研究
| 论文题名： | 火灾（高温）后钢管混凝土核心柱静力性能试验研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土核心柱;轴压性能;抗剪性能;承载力计算;灾后评估;抗震性能 |
| 摘要： | 钢管混凝土核心柱是以钢管混凝土为核心，在钢管外绑扎钢筋并浇筑混凝土而形成的组合构件，具有承载力高、刚度大和抗震性能好等优点。目前，建筑火灾频发，各类结构构件火灾后的研究相继开展，而钢管混凝土核心柱火灾后的相关研究还十分稀少。因此，为了完善建筑结构火灾灾后评估体系，推动钢管混凝土核心柱火灾损伤评估的发展，本文以试验研究为主要方式，从材料到构件层面，对钢管混凝土核心柱火灾（高温）后的静力性能进行了较为深入的研究。 首先，进行了钢材试样、高强混凝土标准立方体试块和圆柱体试块高温后的力学性能试验，获取了钢材和高强混凝土材料的物理及力学性能指标，分析其随温度的变化规律;并提出了高温后钢材强度、高强混凝土残余抗压强度和弹性模量的计算公式。 其次，以钢管直径、箍筋保护层厚度和受热温度为变化参数，设计25根钢管混凝土核心柱进行高温试验，获取了试件高温后的表观形态和质量烧失率。对其中14个试件进行高温后的轴压加载试验，观察轴压破坏过程及形态，分析荷载-变形特征、开裂荷载、极限承载力、峰值位移、刚度、延性和损伤等力学性能及其随温度变化规律。结果表明:随着温度的升高，试件开裂荷载、轴压承载力和刚度不断降低，峰值位移和延性先减小后增大;钢管直径、箍筋保护层厚度和受热温度等参数对力学性能的变化规律具有明显影响。 再者，考虑不同轴压比，对11根钢管混凝土核心柱进行高温后的静力剪切试验，观察剪切破坏过程及形态，分析荷载-跨中挠度特征、开裂荷载、抗剪承载力、跨中峰值挠度和剪切延性等力学性能及其随温度变化规律。结果表明:随着温度的升高，试件开裂荷载和抗剪承载力不断降低，跨中峰值挠度和剪切延性不断增加;力学性能的变化规律主要受钢管直径、箍筋保护层厚度、受热温度和轴压比等参数的影响。 最后，引入材料强度修正系数和承载力整体温度影响系数，推导并提出两种高温后钢管混凝土核心柱短柱轴压承载力计算公式和两种高温后钢管混凝土核心柱抗剪承载力计算公式;结合轴压及受剪试验结果，分析火灾高温对钢管混凝土核心柱的损伤规律，发现高温后试件轴压刚度的损伤及损伤速度最大，轴压承载力次之，抗剪承载力最小，并初步探讨了钢管混凝土核心柱火灾灾后评估方法。 |
| 作者： | 但宇 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 苏益声 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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