【摘 要】
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钢管混凝土结构由于良好的受力性能在土木工程中得到广泛应用。目前国内外学者对高温下钢管混凝土的研究大部分集中于对高温下钢管普通混凝土的研究,而对高温下钢管白密实混
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钢管混凝土结构由于良好的受力性能在土木工程中得到广泛应用。目前国内外学者对高温下钢管混凝土的研究大部分集中于对高温下钢管普通混凝土的研究,而对高温下钢管白密实混凝土的研究相对较少。本文针对高温下圆形钢管自密实混凝土柱的抗火性能进行了试验研究和理论分析,具体研究内容如下:1、采用合理的高温下钢材和混凝土的热工性能参数,较详尽地讨论了温度场的计算方法。采用ANSYS建模研究本文试验中带保护层钢管混凝土柱的钢管表面温度场,理论计算结果与试验结果吻合较好。2、进行了11根圆钢管自密实混凝土柱的高温抗火性能试验研究,主要测量钢管表面的温度场、构件轴向变形和跨中侧向位移随时间的变化关系;分析了各种因素对耐火极限和轴向变形、跨中侧向位移曲线的影响规律。3、采用基于普通钢管混凝土柱抗火性能的钢材和混凝土的高温力学性能及其热-力耦合本构关系,利用ANSYS建模模拟了高温下钢管混凝土柱的轴向变形和跨中侧向位移随时间的变化关系,并与钢管自密实混凝土柱的试验结果进行对比分析。4、采用上述ANSYS模型分析了含钢率、荷载偏心率、轴压比和防火保护层厚度对高温下钢管混凝土柱耐火极限的影响规律。
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