火灾下混凝土双向板声发特性

论文摘要

近年来,建筑火灾频繁发生,严重威胁着人民的生命财产安全。钢筋混凝土板是最重要的水平承重构件,在各种结构中应用非常广泛。火灾中,钢筋混凝土板在起承重和防火隔断作用的同时,也是受火面最大、损伤最严重的构件之一。因此有必要对混凝土双向板在火灾下的行为进行研究。为了解板在火灾中的行为,本文对两种不同约束条件下板的火灾试验进行了详细分析,所做工作如下:(1)根据试验要求对火灾试验炉进行改造;通过模拟两块板的实际边界条件,按照ISO834国际标准升温曲线,进行了恒载作用下双向板在真实火灾条件下的试验;对试验中板截面温度、钢筋温度、平面内外位移、板边转角,支座嵌固力进行监测采集,并联系试验宏观现象对试验数据进行处理,获得了火灾中不同边界约束条件下板内温度场、位移随时间和温度、支座反力变化规律。(2)利用声发射检测仪对板在火灾中板声发射信号进行采集;基于不同约束条件下板在火灾中位移和温度变化规律,对不同边界条件下声发射特征参数(幅度、能量、事件计数、振铃计数等)进行分析,其结果表明,约束条件对声发射信号强度有着明显的影响。本文对混凝土板在火灾中的力学性能和声发射特性一般规律和结论,可为开发火灾中建筑倒塌监测软件提供参考和依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.1.1 建筑火灾的危害
• 1.1.2 火灾中结构的破坏
• 1.2 结构抗火研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 混凝土结构在火灾中破坏原因
• 1.4 本文研究内容
• 第2章 高温下混凝土和钢筋的材料特性
• 2.1 引言
• 2.2 混凝土在高温下的材料特性
• 2.2.1 混凝土在高温下的物理和化学变化
• 2.2.2 混凝土在高温下热工性能
• 2.2.3 混凝土在高温下的力学性能
• 2.3 钢筋在高温下的材料特性
• 2.3.1 高温时钢筋的热工性能
• 2.3.2 高温时钢筋的力学性能
• 2.4 高温时钢筋和混凝土的粘结性能
• 2.5 本章小结
• 第3章 声发射基础
• 3.1 前言
• 3.2 声发射检测的基本原理
• 3.3 高温时混凝土的声发射研究
• 3.4 声发射参数
• 3.5 声发射源的定位
• 3.6 本章小结
• 第4章 双向板试验方案
• 4.1 引言
• 4.2 加温系统
• 4.3 邻边简支邻边固支双向板的试验方案
• 4.3.1 炉子改造
• 4.3.2 试件配筋计算
• 4.3.3 试件的吊钩布置
• 4.3.4 混凝土板的浇筑
• 4.3.5 支座布置
• 4.3.6 边界条件的实现
• 4.3.7 加载方案
• 4.3.8 实验数据的采集和测量
• 4.4 柱上有梁楼盖的试验方案
• 4.4.1 板的制作和配筋计算
• 4.4.2 试验数据的测量和采集
• 4.5 本章小结
• 第5章 双向板的火灾行为及声发射研究
• 5.1 引言
• 5.2 邻边简支邻边固支双向板试验研究
• 5.2.1 炉子升降温曲线
• 5.2.2 宏观现象的记录
• 5.2.3 试验数据分析
• 5.3 邻边简支邻边固支双向板声发射研究
• 5.3.1 声发射测点布置
• 5.3.2 定位点分布
• 5.3.3 采集系统设置
• 5.3.4 声发射试验行为研究
• 5.4 柱上有梁楼盖的试验和声发射研究
• 5.4.1 试验现象分析
• 5.4.2 声发射试验现象研究
• 5.5 不同边界条件板试验对比
• 5.5.1 试验宏观现象对比
• 5.5.2 声发射现象对比
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢