《約束高強度H型鋼柱抗火性能研究》是依託重慶大學，由王衛永擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：約束高強度H型鋼柱抗火性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王衛永
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高強度鋼具有較高的強度，可節約鋼材用量，減輕結構自重，提高結構抗震性能，在建築結構中具有廣闊的套用前景。火災可造成建築物破壞，對人類的生命和財產構成嚴重威脅。高強度鋼與普通鋼類似，不耐火，高強度鋼構件在火災下容易破壞。考慮幾何初始缺陷和殘餘應力對高強度H型鋼柱承載力的影響，建立力學理論模型對約束高強度H型鋼柱在火災中和火災後的反應，包括軸向變形、軸力變化、撓度曲線、耐火極限以及屈曲後性能等進行分析，並分析約束剛度、長細比和荷載比對高強度H型鋼柱抗火性能的影響。進行8個約束高強度足尺H型鋼柱的抗火性能試驗，得到約束高強度H型鋼柱在真實火災下和火災後的反應、破壞特徵和抗火性能數據。使用有限元程式對試驗構件進行非線性分析，利用試驗數據和有限元分析結果對理論模型進行驗證。通過大量參數分析，對驗證後的模型進行簡化，得到合理可行的約束高強度H型鋼柱抗火設計方法。
結題摘要
本項目主要完成了約束高強度Q460鋼柱的抗火性能研究，具體包含：①進行了Q460鋼材的高溫力學性能試驗，得到了鋼材高溫下的力學性能參數，即屈服強度和彈性模量，為後面進行理論分析奠定了基礎。②進行了高強度Q460鋼柱的抗火承載力分析，分別採用了臨界應力法，逆算單元長度法和有限元分析法得到了鋼柱的臨界應力，並對幾種分析方法的結果進行了對比,吻合較好。③進行了8個約束高強度Q460鋼柱的抗火性能試驗，研究了荷載比，約束剛度等參數對受力性能的影響，獲得了試件的升溫曲線和在火災下的結構回響數據，為驗證理論方法提供了資料。④進行了約束高強度鋼柱抗火性能的有限元分析，分別建立了構件模型和子結構模型對約束高強度鋼柱的抗火性能進行了模擬，並和試驗結果進行對比，發現吻合較好。從而採用有限元模型進行了大量的參數分析，得到了荷載比，長細比，軸向約束剛度，轉動約束剛度等參數對約束鋼柱抗火性能的影響。⑤進行了焊接Q460鋼H型截面受火前後的殘餘應力測試，得到了殘餘應力的分布模式和大小，並和普通鋼進行了對比，得到了受火後殘餘應力數值大大降低的結論，同時也做了有限元熱彈塑性分析，考慮了焊接和高溫作用對殘餘應力大小的影響，為分析殘餘應力對高強度鋼柱的承載力影響提供了依據。
