钢筋混凝土结构抗火性能试验中存在的问题

钢筋混凝土结构抗火性能试验中存在的问

题

目前，在科学研究中常用三种分析方法：理论分析、数值模拟、试验研究。今天张老师就钢筋混凝土结构抗火性能的试验研究中存在的问题给我们上了一堂内容丰富的讲座。

张老师的团队在大量调研的基础上，从材料、结构和构件三个层次分析了目前混凝土结构抗火性能试验现状、存在的问题及解决方法。这些问题有的是关于试验标准和方法认识上存在一定争议的，有些是实验室和真实情况的不一致造成的，有些是目前技术水平限制所产生的，有些是目前试验领域缺乏研究或还没有认识到需要研究的问题，讨论了一些有价值的建议和研究方向，对今后混凝土结构抗火性能试验有借鉴意义。

1、试验标准及方法的选择。主要包括一下三方面： （1）试件尺寸的设计 （2）试验炉的设计

（3）时间—温度曲线的选择

以上三方面的设计与选择对整个试验的影响可谓见微知著、四两拨千斤，只要有一个方面出错，就会对整个试验产生不可估量的影响。

2、试验条件与真实情况之间的差异。

（1）实验室内约束与实际情况之间存在差别。包括各种诸如实际过程中温度的不稳定性与实验室中温度的可控性、实际尺寸的构件与试验用构件的差异对试验的影响。

（2）试验用构件中存在较大含水率 较大含水率的存在会造成以下影响： 第一，对温度场分布的影响；

第二，造成混凝土爆裂，进而影响构件的力学性能； 第三，构件产生变形；

第四，混凝土材料的热力学性能会受影响

（3）在役构件炭化层的影响无法模拟。在役构件的炭化层的情况无法由试验用构件模拟出，这部分对试验结果的影响就变成了无法消除的误差。

3、参数的测量及修正。

由于存在各种差异，参数测量出来后就必须在进行修正，否则将与实际情况差距太大，导致试验最终的失败。

（1）高温下参数的测量、仪器的选择。主要参数包括：温度、应变、位移以及一些特殊现象。

（2）实验过程中现象的观测和记录 （3）实验数据的修正 4、目前试验研究中的不足

（1）材料的力学性能、热工参数以及其他基础数据不多 （2）由于较大含水率的存在，非均匀温度场模拟缺少 （3）整体结构的实验不多

（4）对火灾后结构加固修复研究没有形成体系

（5）对加固结构中、新结构、新材料、新工艺结构、异性结构以及结构中

的特殊部位的抗火试验研究较少。

（6）对于火灾对结构损伤性能研究不系统

（7）缺乏灾后结构抗震性能等一些参数的测定及研究 5、今后火灾试验研究方向的一些展望 由于材料、结构、构件在实验室情况与实际情况存在不可消除的差异，所以，以上存在于火灾试验研究中的问题依旧会存在，我们所能够做的就是尽力减弱这些不可抗拒因素，或者尽量消除一部分差异。

著名的英国Cardington大尺度结构抗火试验掀起了一股对火灾中钢结构工作性能研究的热潮.特别是最近的研究针对整体的结构系统,而不是静定的独立的构件;集中研究大挠度情况,而不是小挠度情况.本文给出了这两个方面的先进研究的定性描述.这些描述可用来评估当前试验研究得出的钢结构抗火性能,以及未来试验研究的领域.对这两个方面的透彻理解是很重要的,它能提供对复杂的钢结构抗火性能的深入的本质理解.试验数据也是必需的,它可以验证不同的数值预测,这种数值预测正广泛地提供数据,以推动先进的工程抗火设计方法和设计工具的发展.

参考文献：

时旭东 过镇海.钢筋混凝土结构的温度场[J].工程力学,

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