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钢筋混凝土楼板作为建筑结构构件之一,在建筑经历火灾时,楼板是最容易且损伤最严重的构件,高温的作用使得材料性能必然发生劣化,对楼板的性能产生一定的损伤。近年来,基于动力参数的桥梁结构构件损伤方法已经被广泛采用,并运用到工程实际之中,且取得良好的效果。对于钢筋混凝土楼板的高温损伤研究较少。本文通过对钢筋混凝土试验板高温受火试验,在基于动力理论损伤识别的基础上,选择相应的动力参数进行损伤评定。通过薄板横向振动基本理论,分析钢筋混凝土板振动微分方程,求解频率、振型与试验结果建立对比分析。通过建立高温历程对材料性能的影响,对楼板进行非线性有限元分析。通过Fortran语言编程实现求解频率、振型的过程,研究动力特性的折减,阐明了高温损伤动力特性发生变化的根本原因。本文主要的研究内容和得到的成果包括以下几个方面:1.设计制作了8块钢筋混凝土楼板,并对试验板进行高温试验研究,及动力特性测试。根据平板振动的相关理论,建立薄板的振动微分方程,在四边简支、对边简支的边界条件下求解频率、振型的解析解。根据高温前试验板的动力测试结果与理论求解结果偏差不大,吻合度较高,说明动力试验的可靠性。根据高温炉内温度场数据分析,高温炉内温度与ISO-834标准升温曲线基本吻合;试验楼板厚度方向各个测点温度符合一维楼板热传导解析式。2.根据相关文献提出高温损伤深度的概念,由试验结果分析得出楼板在发生火灾平均16.57min时楼板底部温度就达到了轻度损伤,30.23min时楼板底部温度就达到了重度损伤。B1~B5试验板在遭受高温作用一小时的轻度损伤深度占楼板厚度在42.37%~49.50%之间,重度损伤深度占楼板厚度在21.26%~23.29%之间。通过高温前与高温下动力试验结果分析表明,高温下钢筋混凝土板频率均发生不同程度的降低,高温作用时间越长衰减程度越大;二阶固有频率的衰减率要高于一阶固有频率;随着楼板配筋率的增加,固有频率随之增加。楼板厚度的增加,对频率有着提高的作用。3.对高温试验板采用自然冷却的方式降温,并进行高温后的动力试验。通过高温冷却前后的动力试验测试结果比较,得到高温冷却过程会造成楼板内部反向的内外温度差作用,影响材料性能,造成二次损伤使得频率发生进一步不同程度的降低。其中,四边简支双向板高温下与高温后一阶频率衰减范围在4%~8%之间,二阶频率衰减范围在1%~11%之间;对边简支单向板一阶频率衰减范围在7%~11%之间,二阶频率衰减范围在2%~5%之间。动力试验结果振型图与高温前理论分析结果相比变化不明显,说明高温作用对楼板造成的是同一层面较大面积的相对均匀的损伤,但内部缺陷严重,耗能能力增强。4.对高温后钢筋混凝土板进行非线性的有限元分析,建立材料弹塑性的增量型本构模型,通过等刚度矩阵迭代法进行非线性的求解,建立有限元法的非线性分析方法,并利用动力学方法进行楼板的频率求解。利用Fortran90语言编写程序实现结果输出。结果分析得到,程序求解值与试验测取值具有很好的吻合性,符合固有频率的变化规律,程序分析过程可靠,具有一定的工程使用价值。也进一步阐释了高温损伤的实质是对材料非线性的影响,探索其抗弯刚度的折减是分析高温损伤识别的关键所在。