轴心受压部分包裹混凝土十字形组合柱耐火性能研究

摘要：

部分包裹混凝土异形组合柱可避免室内凸柱问题的出现,但由于型钢翼缘外露和截面形状系数大,其抗火性能较差.为考察常用的十字形部分包裹混凝土组合(PEC)柱的耐火性能,采用ABAQUS有限元分析软件建立了轴压下十字形PEC柱的温度场及热力学分析模型.在已有相关试验数据验证模型可靠性的基础上,分析了十字形PEC柱的升温过程、受力机理和破坏模式,并与矩形PEC柱进行对比.之后详细研究了荷载比、长细比、截面尺寸和受火方式等对轴压下十字形PEC柱耐火性能的影响规律.结果表明:相比于矩形PEC柱,十字形PEC柱升温速度更快,耐火性能更差;十字形PEC柱耐火极限随荷载比、长细比的增加而显著降低,随截面尺寸的增大而显著提高;型钢翼缘受火对十字形PEC柱耐火极限的影响远大于混凝土表面受火的影响,但型钢翼缘不受火时,十字形PEC柱的耐火极限随混凝土受火面积的增大基本呈线性降低.基于参数分析给出了四周受火十字形PEC柱耐火极限的简化计算方法,计算结果与模拟结果吻合良好.研究结果可为异形PEC构件的抗火设计提供依据.

关键词：部分包裹混凝土组合柱、轴压、耐火性能、十字形、有限元分析、参数分析

所属期刊栏目：25

分类号：TU398(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;安徽省自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：53-62,81