《火災後約束鋼筋混凝土構件的抗剪性能研究》是依託華僑大學，由徐玉野擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：火災後約束鋼筋混凝土構件的抗剪性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐玉野
- 依託單位：華僑大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究不同受火時間後約束鋼筋混凝土梁、柱構件的抗剪性能，揭示受火時間、構件端部約束、荷載比等因素對全過程火災作用後鋼筋混凝土構件抗剪性能的影響特點。建立火災後約束鋼筋混凝土構件抗剪性能的數值分析模型,並開發相應的全過程分析程式。分析總結高溫下相鄰構件之間的相互作用對高溫後鋼筋混凝土構件抗剪性能的影響規律，建立火災後約束鋼筋混凝土梁、柱構件殘餘抗剪承載力的實用計算方法。在考慮高溫下內力重分布過程對構件損傷作用的情況下，研究並提出火災後鋼筋混凝土結構內力(含軸力、彎矩和剪力)的簡化計算方法。針對高溫下結構中構件受到相鄰構件的約束會影響其高溫後力學性能的特點，本項目可以填補火災後約束鋼筋混凝土構件抗剪性能研究的空白，為火災後鋼筋混凝土結構損傷評定、抗剪加固奠定基礎，為相關規範的編制提供科學依據，因而具有重要的理論意義和明確的套用前景。
結題摘要
火災高溫可使鋼筋混凝土構件的抗剪性能降低、甚至出現剪下破壞。位於地震區的火災後混凝土結構若未經加固處理就繼續使用，可能埋下抗震防災的巨大隱患。另外，結構中構件在火災全過程中的相互約束也可能會對火災後構件的抗剪性能產生一定的影響。然而，目前有關火災後鋼筋混凝土構件的抗剪性能及高溫下構件端部約束對其影響方面的研究工作較少。為此，本項目從試驗、理論分析、數值計算三方面對上述問題進行了較系統的研究，主要研究內容和結果：(1) 進行了火災後鋼筋混凝土短柱抗震性能的試驗研究和數值計算，建議了四周受火後鋼筋混凝土柱抗剪承載力的實用計算公式。研究表明，火災後短柱的抗剪承載力先隨軸壓比的增大而增大，但當軸壓比增大至界限軸壓比後反將降低。火災後的界限軸壓比較未受火時有減小趨勢。(2) 進行火災後鋼筋混凝土梁剩餘承載性能的試驗研究和數值計算，建議了三面受火後鋼筋混凝土梁抗剪承載力的實用計算公式。研究表明，樓板翼緣對梁的抗彎承載力具有一定的提高作用，但對抗剪承載力影響不大。(3) 進行了火災後混凝土短肢剪力牆抗震性能的試驗研究和數值計算，建議了四周受火後混凝土短肢剪力牆抗剪承載力的計算公式。研究表明，暗柱和X形暗支撐可提高火災後短肢剪力牆的剛度和耗能能力，受火前後短肢剪力牆的滯回規則明顯不同。(4) 進行了高溫下持荷、端部約束對火災後短柱抗震性能影響的試驗研究。結果表明，高溫下持荷可使火災後短柱的抗剪承載力較未持荷時升高0.5%~2.3%，高溫下帶軸向約束的混凝土短柱火災後的抗剪承載力為對應的高溫下無約束時的89.9%~100.4%。(5) 進行了外包碳纖維布加固火災後混凝土短柱的抗震性能、混凝土梁的抗剪性能的試驗研究。研究表明採用CFRP加固能將火災後短柱、梁的抗剪承載力分別恢復至未受火試件的11.2%~17.1%、5.3%~34.3%，且考慮樓板翼緣的影響，採用“U形包裹+壓條”方式加固混凝土梁可取得較好的加固效果。(6) 利用有限元方法分析了截面含鋼率對溫度場分布的影響規律，建立了火災後鋼筋混凝土柱剩餘壓彎承載力的數值分析方法和實用計算公式。基於Park損傷評價模型建議了一種能反映火災高溫對短柱、短肢剪力牆抗震性能損傷加大程度的評價指標。上述研究成果可為火災後鋼筋混凝土結構的損傷評定、抗剪加固奠定基礎，為相關規範的編制提供科學依據，具有重要的理論意義和明確的套用前景。
