混凝土高温后力学性能的试验研究

论文摘要

混凝土是一种多相复合材料,影响其力学性能的因素较多,从而导致高温后各项性能指标的变化也较为复杂。在研究经历不同温度后混凝土的力学性能时,一般研究者主要考虑了温度的影响,而对冷却方式等其它因素对混凝土力学性能也会产生交互影响则考虑不足。为了准确分析结构火灾后的残余承载力,必须要考虑混凝土力学性能与温度及其他影响因素之间的关系,从而为结构的抗火设计和高温（火灾）后的结构分析及修复加固工作提供依据。本文分别对经历不同温度、不同尺寸、不同冷却方式处理的混凝土试块的力学性能,以及不同温度后钢筋与混凝土的粘结性能进行了试验研究及分析,具体工作如下：（1）通过试验研究了不同温度后,不同尺寸混凝土试件力学性能的变化情况,根据数据拟合出了高温作用后混凝土抗压强度与受火温度之间的关系式；对混凝土的初始弹性模量与温度之间的关系进行了试验研究,并根据试验数据分析给出了混凝土初始弹性模量与温度之间的关系式；（2）试验研究了不同的冷却方式对高温后混凝土强度和变形的影响,分析了高温后浇水使混凝土强度发生变化的内在原因和规律,给出了抗压强度与冷却方式及温度间相互关系的拟合曲线公式；（3）通过试验研究了不同温度后,混凝土劈裂强度及钢筋与混凝土粘结-滑移性能随温度的变化规律；根据试验结果总结出了抗拉强度与受火温度的拟合公式,并分析了钢筋与混凝土的应力-滑移曲线随温度的变化规律；对高温后抗拉强度与极限滑移应力之间的关系进行了研究,并根据试验结果建立了两者之间的关系式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 建筑火灾的发生、危害及对策
• 1.2.1 建筑火灾的发生
• 1.2.2 建筑火灾的危害
• 1.2.3 降低火灾损失的对策
• 1.3 课题的引出
• 1.3.1 混凝土火灾（高温）后的特点
• 1.3.2 混凝土高温性能研究的意义
• 1.4 国内外的研究现状
• 1.5 本文的研究目的和内容
• 2 混凝土材料的高温性能
• 2.1 引言
• 2.2 混凝土的热工性能
• c）'>2.2.1 导热系数（λ_c）
• c）'>2.2.2 质量热容或比热容（c_c）
• c）'>2.2.3 质量密度（ρ_c）
• c）'>2.2.4 导温系数（D_c）
• c）'>2.2.5 热膨胀系数（α_c）
• 2.3 混凝土的高温力学性能
• 2.3.1 高温下混凝土的物理化学变化
• 2.3.2 混凝土高温抗压强度
• 2.3.3 混凝土高温抗拉强度
• 2.3.4 高温后混凝土的应力-应变关系
• 2.3.5 高温后混凝土的弹性模量
• 2.4 本章小结
• 3 混凝土的高温试验
• 3.1 引言
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 原材料及混凝土配合比
• 3.2.2 试件制作
• 3.2.3 试验设备
• 3.2.4 试验流程与内容
• 3.3 混凝土的高温试验
• 3.3.1 试验过程
• 3.3.2 试验现象及分析
• 3.3.3 试块高温后的冷却处理
• 3.4 本章小结
• 4 高温后混凝土抗压力学性能的试验研究
• 4.1 引言
• 4.2 试验方法
• 4.3 高温后混凝土静压试验
• 4.3.1 试验过程
• 4.3.2 试验现象
• 4.4 高温后抗压强度试验结果及分析
• 4.4.1 温度的影响
• 4.4.2 冷却方式的影响
• 4.4.3 试验试件尺寸的影响
• 4.5 高温后受压变形试验结果与分析
• 4.5.1 峰值应变
• 4.5.2 应力-应变曲线
• 4.5.3 初始弹性模量
• 4.6 强度破坏准则
• 4.7 本章结论
• 5 高温后混凝土抗拉试验研究
• 5.1 试验方法
• 5.2 高温后混凝土的劈拉试验
• 5.2.1 试验过程
• 5.2.2 试验现象
• 5.2.3 抗拉试验结果及分析
• 5.3 本章结论
• 6 高温后钢筋与混凝土粘结性能的试验研究
• 6.1 引言
• 6.2 试验简介
• 6.2.1 原材料与混凝土配合比
• 6.2.2 试验过程
• 6.2.3 试验现象
• 6.3 试验结果与分析
• 6.4 本章结论
• 7 结论与展望
• 7.1 本文结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢