不同构造EPS模块再生混凝土剪力墙抗剪性能试验研究

进行了3个不同构造EPS模块再生混凝土复合剪力墙试件低周反复荷载抗剪性能试验。试件1为200 mm厚普通再生混凝土剪力墙;试件2为320 mm厚EPS模块外保温再生混凝土剪力墙;试件3为320 mm厚EPS模块夹芯保温再生混凝土剪力墙。各试件剪跨比均为0.8。对比分析了各试件抗剪承载力、刚度及退化过程、延性、滞回性能、耗能能力及破坏特征。研究表明:EPS模块外保温再生混凝土复合墙体与普通再生混凝土剪力墙相比,承载力、刚度、耗能、延性均提高,损伤过程相对缓慢,表明EPS保温模块及其外侧防火保护层对墙体抗震性能有明显贡献;相同截面厚度EPS模块外保温再生混凝土复合墙体试件比EPS模块夹芯保温复合墙体试件承载力略高,但刚度、延性和耗能均略小,两种构造形式复合墙体抗震性能均良好。     

隧道火灾时空温度场小波分析

提出了分布式光纤温度传感系统（DTS）时空温度场小波分析方法,完成了监测系统报警算法的设计;应用该算法,对隧道内弱风和强风条件下的模拟实验隧道火灾时空温度场进行了瞬态识别;基于隧道温度场监测数据时空矩阵的提取,对隧道的温度场变化规律做出了分析,并选取Ribo3.7小波基成功识别出隧道火灾时空温度场的奇异点。实验结果表明,基于小波分析定位隧道时空温度场奇异点是一种有效的隧道火灾报警方法。     

受火钢筋混凝土柱三维温度场的数值模拟

受火构件内部温度场随时间和空间的变化规律对结构和构件的高温响应和抗火性能是至关重要的。应用通用有限元分析程序ABAQUS,对火灾下钢筋混凝土柱的二维温度场和三维温度场进行了有限元分析计算。所得计算结果与相关试验数据吻合,证明了通过通用有限元软件对钢筋混凝土结构进行三维温度场分析的可行性,也为混凝土结构在高温下以及高温后的三维响应分析提供了理论依据。     

非膨胀型防火涂料的等效热传导系数及其试验方法

热传导系数是表征非膨胀型防火涂料隔热性能最重要的参数,也是进行钢构件升温计算所必需的参数。非膨胀型防火涂料的热传导系数随温度升高有较大变化,采用常温下的热传导系数来计算钢构件在火灾下的温度将导致较大的误差。从工程应用角度,热传导系数采用一个常数可极大地简化计算,因此本文提出了等效热传导系数的概念及其试验方法。该方法基于非膨胀型防火涂料保护钢构件标准耐火试验,可综合反映涂料在火灾下的实际性能。试验与理论计算的对比表明,采用等效热传导系数可相当精确地模拟非膨胀型防火涂料保护钢构件在火灾下的升温。     

Tilt-up建筑体系新型再生混凝土夹心保温墙体抗震性能试验

为研究Tilt-up建筑体系新型再生混凝土夹心保温墙体的抗震性能,设计制作3片分别带有门洞、窗洞、不带洞口的新型再生混凝土夹心保温墙和1片普通再生混凝土剪力墙试件,进行水平低周反复荷载试验。着重考察了墙体的开裂方式、破坏形态、滞回性能、承载力以及刚度退化性能、耗能性能等。试验结果表明:不带洞口的新型再生混凝土夹心保温墙体和传统的再生混凝土墙体均具有良好的抗震性能,洞口形式对新型再生混凝土夹心保温墙体的抗震性能影响较大,提出应严格控制开洞大小和形式,并配置加强筋以防止墙肢发生剪切脆性破坏等建议。     

温度裂缝对混凝土小型空心砌块墙体工作性能影响研究

顶层墙体的温度裂缝问题影响了混凝土小型空心砌块建筑的应用和推广。为了研究顶层墙体的温度裂缝问题,共设计了两种类型有无洞口的四片砌块墙体试件,每种类型各两件进行了温度试验和工作性能的对比试验,从单片原型墙体试验结果出发,研究分析了温度裂缝对墙体工作性能的影响。在此基础上,又通过ANSYS有限元程序对试验结果进行了进一步分析验证。     

室外风对高层建筑外保温层火灾发展的影响研究

近年来,由外墙保温材料引起的高层建筑火灾频繁发生,使得高层建筑室外火灾已经成为当下防火安全工程研究的热点议题。高层建筑外墙火灾受室外风影响较大,本研究采用CFD（Computational Fluid Dynamics）火灾模拟软件FDS,针对当前典型高层住宅建筑进行室外风作用下外保温材料火灾特性的模拟研究,分析了不同风向风速作用下外墙保温材料的火灾燃烧性能,研究了室外风对火灾烟气温度、运动速度、CO体积分数、可见度、火灾热释放速率等参数的影响。研究结果表明：室外风对火灾热释放速率等火灾作用参数有着较大影响,并存在一定的规律性。研究成果对未来高层节能建筑的防火设计施工具有一定的借鉴意义。     

轻钢芯柱-保温夹层组合砌体墙抗震性能试验研究

提出了一种轻型钢管混凝土芯柱-保温夹层砌体组合墙,为研究这种墙体的抗震性能,进行了3个不同构造组合砌体墙与1种带限位装置的玻璃珠-石墨基础滑移隔震技术结合的低周反复荷载试验,试件1为轻型钢管混凝土芯柱-再生砖组合墙试件,试件2为轻型钢管混凝土芯柱-粉煤灰砌块夹层-再生砖组合墙试件,试件3为轻型钢管混凝土芯柱-粉煤灰砌块夹层-端部再生砖约束型土坯组合墙试件,各试件墙体两端均内置了竖向构造钢筋。对比分析了各试件的破坏特征、承载力、延性和滞回性能,给出了轻钢芯柱-保温夹层砖砌体墙的承载力计算公式,计算结果与试验符合较好。研究表明:轻型钢管混凝土芯柱-保温夹层砌体墙具有良好的抗震性能,可用于农村低层房屋砌体结构抗震设计。     

装配式钢管混凝土组合剪力墙变形性能分析

通过3片装配式钢管混凝土组合剪力墙模型试验,研究了装配式钢-混凝土剪力墙的变形性能与破坏形态。对墙体纵向分布筋、钢管根部及混凝土应变进行分析,试验结果表明:在钢管屈服前,墙体混凝土应变基本呈线性分布,符合平截面假定,墙体表现出较好的变形能力;在钢管屈服后,底部墙体横截面混凝土应变差别较大,比较钢管与混凝土的平均应变,可得出其应变变化规律相似,说明钢管与混凝土的组合结构连接较好,没有发生相对滑移。     

火灾下型钢混凝土异形柱温度场分析

为了分析型钢混凝土异形柱的耐火极限及火灾后的力学性能,为试验研究做好充分的前期准备,本文采用有限元分析软件ANSYS对型钢混凝土异形柱截面温度场进行数值模拟,得出了柱截面在不均匀受火情况下的温度场分布规律。结果表明,在两面受火的情况下,L形柱的凹角处的温升低于其它部位;由于型钢的存在,加快了柱截面内部温度的热传导;距离受火面相同的深度处的混凝土与型钢的温度不同,因此有必要研究损伤差异对承载力和两者粘结滑移造成的影响。     

火灾高温作用下波纹腹板钢梁剪切屈曲系数研究

波纹腹板钢梁具有优良的抗剪切性能,在常温条件下,它的剪切屈曲模式通常有3种：局部剪切屈曲、总体剪切屈曲和相关剪切屈曲。根据火灾燃烧不同时刻波纹腹板钢梁的温度变化,考虑火灾高温对结构钢材料性能的影响,研究了波纹腹板钢梁在火灾高温作用下的3种剪切屈服模式,给出了高温下波纹腹板钢梁临界剪切屈曲应力和剪切屈曲系数的计算表达式,分析了其随火灾温度的变化趋势,提出在进行火灾高温作用下的波纹腹板钢梁的力学性能分析时,应首先根据钢梁剪切屈曲系数的变化,准确判断其在火灾燃烧不同阶段所处的受力状态,从而使火灾高温下波纹腹板钢梁的受力分析更加精确合理。     

钢筋混凝土框架梁火灾后抗剪性能有限元分析

火灾后会使钢筋混凝土框架梁的抗弯、抗剪等性能受到严重的损伤,影响结构的整体性能。目前,有关火灾后钢筋混凝土框架梁抗弯性能研究的试验和有限元分析比较多,而关于火灾后钢筋混凝土框架梁抗剪性能等方面的研究比较少。为此,开展了火灾后钢筋混凝土框架梁抗剪性能的研究,利用ABAQUS软件模拟了12根钢筋混凝土框架梁模型,对其温度场进行分析,考虑火灾发生后不同工况下对钢筋混凝土框架梁抗剪性能产生的影响。     

某钢结构物流中心火灾案例及结构抗火分析

2011年3月,某钢结构物流中心发生火灾,过火面积约7000m2,损失惨重。通过对该例火灾的起因、火势蔓延、结构倒塌进行分析,探讨钢结构建筑防火设计和结构抗火措施。研究结果表明:①钢结构因本身抗火性能差,易垮塌,不利于火灾扑救;②在火灾中钢结构易整体破坏,造成重大损失;③由于未采取防火分隔,扩大了火灾蔓延途径和过火面积,加剧了火灾损失,也加大了火灾扑救难度。为了减轻火灾损失,应当:①合理设置防火分隔;②提高或保证钢柱、钢梁的耐火极限,以提升结构抗火能力;③加强对钢构件和结点的防火保护;④保证自动喷水灭火系统的正常运行,有效实施初期灭火。     

油气储运系统钢结构设备地震火灾效应研究

预防和减轻油气储运系统地震火灾危险性是防震减灾中的重要课题。本文论述了油气储运系统的地震火灾特征及防火要求，对钢结构的防火涂料在遭到破坏和平时情况下的抗火性能进行了对比分析，并应用有限元法对油气储运系统中典型钢结构设备在地震火灾荷载作用下的抗火性能进行了数值模拟。研究结果表明，防火涂料遭到强地震荷载破坏后，钢结构的抗火性能大大降低。     

免拆EPS模板再生混凝土剪力墙热工性能试验研究

免拆EPS模板再生混凝土剪力墙结构研究涉及两项重要内容,一是剪力墙受力性能,二是剪力墙热工性能。研究了免拆EPS模板再生混凝土剪力墙的热工性能。进行了4个剪力墙试件的热工性能试验研究,试件1为普通C40混凝土剪力墙,试件2为粗骨料采用100%再生粗骨料、细骨料采用普通砂的C40再生混凝土剪力墙,试件3为在试件2基础上单侧加设EPS模板的剪力墙,试件4为在试件2基础上双侧加设EPS模板的剪力墙。各试件高、宽一致。采用C-533CD-WTF稳态热传递热工性能试验装置进行试验。基于试验分析了各试件的传热系数、试件厚度方向温度分布、输入功率随时间变化至稳态的过程。研究表明:再生混凝土剪力墙比普通混凝土剪力墙保温性能好;单侧加设EPS免拆模板可明显提高墙体的保温效果;双侧加设EPS免拆模板后可进一步提高墙体保温效果,但提高的幅度减缓;免拆EPS模板再生混凝土剪力墙可用于节能型剪力墙结构设计。     

火灾作用下预应力型钢混凝土简支梁承载性能试验研究

进行了两根足尺预应力型钢混凝土简支梁在火灾高温和竖向恒定加载耦合作用下的耐火性能试验,分析了试验梁的温度场分布规律、竖向变形特点和承载性能劣化过程。通过在试验梁端部预设压力传感器,实测了升温过程中梁端部预压力与升温时间的关系曲线。试验结果表明,预压力对火灾高温作用较为敏感,当标准升温100 min时预压力已降至初始预压力的一半,试验中一根梁出现了侧向弯曲变形。因此,对于预应力混凝土结构,火灾高温作用下应考虑构件可能的侧向变形影响。     

不同构造土坯墙玻璃珠-石墨滑移隔震体系受力性能试验

为研究不同构造的土坯结构玻璃珠-石墨基础滑移隔震体系的受力性能,进行了5个不同构造的玻璃珠-石墨基础滑移隔震土坯墙试件的低周反复荷载下受力性能试验。试件1墙体为370mm土坯墙,试件2墙体为土坯墙夹砌粉煤灰砌块承重节能一体化370mm墙体,试件3墙体为在试件2墙体基础上加设交叉钢筋的墙体,试件4墙体为在试件2墙体基础上内置钢丝网的墙体,试件5墙体为在试件2墙体两端用再生砖代替土坯砌筑的墙体。基于试验,分析了各试件基础滑移隔震性能,研究了不同构造土坯墙的承载力、延性、滞回特性和破坏特征。研究表明:玻璃珠-石墨基础滑移隔震层隔震性能稳定;滑移隔震层上下基础梁限位孔及其限位钢筋装置可有效控制基础滑移限值;相同墙厚的土坯夹砌粉煤灰砌块墙和土坯墙抗震性能接近;加设交叉钢筋的墙体抗剪承载力明显提高;内置钢丝网的墙体整体性好,抗震耗能能力显著提高;墙体端部用再生砖代替土坯砌筑后,由于再生砖强度高于土坯,提高了墙体边缘约束性能,抗震性能明显提高。玻璃珠-石墨基础滑移隔震土坯结构可用于单层土坯农房结构隔震设计。     

高层建筑典型外墙保温材料火蔓延特性数值模拟研究

有机保温材料被广泛应用于高层建筑外墙保温体系的同时,也可能增加高层建筑的火灾风险。本文通过计算机模拟,着重研究了保温材料之一的聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）的火蔓延速率、失重速率及温度场分布等特性。研究结果发现：发生火灾后,外墙保温材料可以在很短的时间内自下而上蔓延至整个材料表面,并有表皮着火的现象。在火焰到达材料顶部之前,向上火蔓延占主导地位,材料中部区域明显燃烧脱落,火焰在材料两端上部继续燃烧,有向下加速蔓延的趋势;之后,火焰沿着材料中部内侧向下剧烈燃烧,材料呈V字型燃烧直至熄灭。在高层建筑外墙外保温材料火蔓延中,不同着火点情况下的燃烧速率随时间变化的趋势相似,且会形成两个波峰。     

小剪跨比格构式混凝土墙体抗震性能试验

文章旨在研究不同剪跨比的格构式混凝土墙体抗震性能.将生产车间预制成EPS保温模块拼接成墙体模板,在横向和纵向孔洞中分别布置钢筋,然后在孔内浇筑自密实混凝土,形成“EPS新型节能”格构式混凝土墙体,然后对6个参数不同的试件进行低周反复水平荷载作用的试验.结果,墙体破坏形态为:首先墙体相邻格构柱间的连梁出现环状裂缝和“X”...     

钢结构建筑轻质砂加气混凝土墙体的抗震性能试验研究

本文介绍了一钢结构建筑轻质砂加气混凝土外墙板和砌块填充墙的足尺模型振动台试验，并通过试验结果分析，重点研究砌块填充墙的抗震性能、砌块墙体与墙板墙体抗震性能的对比以及两者对钢结构动力特性的影响对比。文中得出了与带墙体钢结构抗震设计有关的结论。