《鋼筋活性粉末混凝土梁抗火性能研究》是依託石家莊鐵道大學，由李海艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋼筋活性粉末混凝土梁抗火性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李海艷
- 依託單位：石家莊鐵道大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
活性粉末混凝土(RPC)是一種高強度、高韌性、高耐久性的新型材料，在土木工程領域具有較好的套用前景。針對火災下RPC結構安全性急劇降低的問題，首先，通過試驗揭示導熱係數、比熱容、線膨脹係數等熱工參數隨溫度的變化規律，通過恆溫載入和恆載升溫試驗，獲得RPC的自由膨脹變形、瞬態熱應變和高溫徐變，建立RPC溫度-應力本構關係；其次，對鋼筋RPC簡支梁進行抗火試驗，考查荷載水平、配筋率、保護層厚度和火災持續時間對梁承載力和變形的影響，通過火災後RPC梁力學性能試驗，獲得RPC梁極限承載力、荷載-變形曲線，提出火災後鋼筋RPC簡支梁正截面承載力計算公式；最後基於RPC熱工參數值和溫度-應力本構關係，實現火災下鋼筋RPC梁災變行為的數值模擬，研究各試驗參數對梁承載力、變形、截面應力的影響規律，研究梁的破壞模式，並與試驗結果進行對比分析，為提高火災下RPC梁的安全性提供參考。
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結題摘要
通過熱工性能試驗，揭示了溫度和鋼纖維摻量對RPC導熱係數、比熱容、線膨脹係數等熱工參數的影響，並建立了相關計算公式，為RPC結構構件溫度場數值分析提供必要的數據參考。通過恆溫載入和自由膨脹試驗，獲得了RPC的自由膨脹變形，建立了RPC溫度-應力本構關係，為火災下RPC結構構件受力分析提供了依據。完成了8根鋼筋RPC簡支梁明火試驗，考查了荷載水平、配筋率、保護層厚度對梁變形的影響，發現同等條件下，保護層厚度對RPC簡支梁抗火性能影響顯著，防火塗料可有效改善火災下樑的破壞程度。完成了4根常溫、8根火災後RPC簡支梁受彎試驗，測得了梁的極限承載力和荷載-變形曲線，建立了常溫下和火災後鋼筋RPC簡支梁受彎極限承載力計算公式和剛度計算公式。基於RPC熱工參數值和溫度-應力本構關係，建立了鋼筋RPC簡支梁溫度場有限元分析模型和火災下力學性能分析模型，計算分析了各試驗參數對梁溫度場分布、承載力和變形的影響規律。項目的研究結論可為RPC結構構件抗火設計方法的提出以及火災後加固修復建議的提出提供數據參考。項目資助已發表論文4篇，待發表論文1篇。培養碩士研究生5名，其中2名已經取得碩士學位，3名在讀。項目投入經費20萬元，累計支出16.4萬元，各項支出與預算基本相符，項目結餘經費3.6萬元，用於項目研究後續支出。
