火灾中钢筋混凝土两端固结梁破坏模式变化规律
Change Law of Failure Modes of Reinforced Concrete Beams with Fixed Ends in Fire
- 防灾减灾工程学报 2024年44卷第1期 页码：192-201
- 作者机构：
1.山东建筑大学土木工程学院,山东 济南 250101
2.山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室;山东 济南 250101
3.东南大学混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室,江苏 南京 210096
4.东南大学土木工程学院,江苏 南京 210096
- 作者简介：
王玉镯（1973—），男，教授，硕导，博士。主要从事工程结构抗火研究。E-mail: yuzhuowang@163.com
- 基金信息：
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20220829003
中图分类号： TU375收稿：2022-08-29，
修回：2022-12-03，
纸质出版：2024-02-15
- 稿件说明：
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王玉镯,邱昊,徐天贵等.火灾中钢筋混凝土两端固结梁破坏模式变化规律[J].防灾减灾工程学报,2024,44(01):192-201.
WANG Yuzhuo,QIU Hao,XU Tiangui,et al.Change Law of Failure Modes of Reinforced Concrete Beams with Fixed Ends in Fire[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(01):192-201.
王玉镯,邱昊,徐天贵等.火灾中钢筋混凝土两端固结梁破坏模式变化规律[J].防灾减灾工程学报,2024,44(01):192-201. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20220829003.
WANG Yuzhuo,QIU Hao,XU Tiangui,et al.Change Law of Failure Modes of Reinforced Concrete Beams with Fixed Ends in Fire[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(01):192-201. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20220829003.
摘要
为了研究火灾过程中钢筋混凝土两端固结梁破坏模式的变化规律，利用有限元分析软件对梁内部的温度场进行分析，确定其不同耐火时刻的分布规律，利用承载力简化计算公式对火灾过程中钢筋混凝土梁不同时刻的极限承载力进行计算分析。并对上侧纵筋配筋面积、混凝土保护层厚度和混凝土强度为变换因素的三组固结梁试件进行理论分析，讨论了火灾过程中不同参数对钢筋混凝土固结梁破坏模式临界点ξ变化规律的影响。结果表明：上侧纵筋配筋面积越大，ξ点对应受火时间T越提前；混凝土保护层厚度越大，混凝土强度越高，ξ点对应受火时间T越滞后。在理论计算的基础上，为保证梁在受火两小时内发生弯曲破坏，对梁的防火设计提供了思路。本研究方法可以简化分析钢筋混凝土梁高温中破坏模式的变化规律，为火灾中构件的设计计算提供参考。
Abstract
In order to study the changes in the failure modes of reinforced concrete beams with fixed ends in fire， the temperature field inside a beam was analyzed using finite element analysis software and its distribution at different fire resistance times was determined. The ultimate bearing capacity of the reinforced concrete beam at different fire times was calculated using the simplified calculation formula of bearing capacity. Theoretical analysis was conducted on three sets of beam specimens with fixed ends， taking the upper longitudinal reinforcement area， concrete cover thickness， and concrete strength as transformation factors. The influence of different parameters on the changes of critical point
ξ
in the failure mode of the reinforced concrete beams during fire was discussed. The results show that the larger the reinforcement area of the upper longitudinal reinforcement， the earlier the fire time T of the point
ξ
. The thicker the concrete protective layer and the higher the strength of the concrete， the later the fire time T corresponds to the point
ξ.
To ensure that the beams undergo bending failure within two hours of being exposed to fire， ideas for the fire protection design of beams are provided based on theoretical calculations. The presented method can simplify the analysis of the changes in failure modes of reinforced concrete beams at high temperatures， and provide a reference for the design and calculation of components in fires.
关键词
Keywords
references
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