足尺混凝土双向固支板的火灾行为及振动特性分析

论文摘要

本文对足尺钢筋混凝土双向固支板进行了恒载下的受火试验研究,通过试验,得出了双向板在受火过程中板的温度沿厚度的分布规律,板中正负弯矩钢筋的温度,板平面外的变形等,并检测了双向板在破坏时形成的裂缝开裂方式是否符合塑性铰线理论,分析了双向板在恒载和火荷载共同作用下的破坏特征,同时采用测振仪对火灾过程中双向板的振动特性进行了测量,研究板在火灾进行过程中的特性变化情况,分析了振动信号的频率结构组成。火灾试验过程中使用的试验炉为可以用计算机控制的燃油火灾试验炉,全部的试验是在模拟标准升温曲线的基础上进行的,试验结果表明炉子性能稳定、使用方便。本文设计和使用的结构位移和温度量测方法以及相应的传感器,经过试验证明是可靠的。通过试验现象和对试验数据的分析整理,依据进行结构火灾试验的一些基本经验,给出了一些结论和建议,指出了混凝土双向板在火灾下的破坏与常规破坏的不同,为今后结构火灾行为的进一步研究提供了依据。同时通过对振动特性的测量数据的研究分析,为结构的状态监测提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 结构火灾学科的研究内容
• 1.3 混凝土结构抗火研究现状
• 1.4 本论文所论述研究的内容
• 第二章 高温下混凝土与钢筋的材料特性
• 2.1 引言
• 2.2 混凝土
• 2.2.1 混凝土在高温下的物理和化学变化
• 2.2.2 混凝土在高温下的热工性能
• 2.2.3 混凝土在高温下的力学性能
• 2.3 钢筋
• 2.3.1 钢筋在高温下的热工性能
• 2.3.2 钢筋在高温下的力学性能
• 2.4 高温时钢筋和混凝土的粘结性能
• 第三章 火灾试验炉及实验设备简介
• 3.1 ISO834标准升温曲线
• 3.2 火灾试验炉
• 3.2.1 试验炉分割改造
• 3.2.2 试验炉中的热传递方式
• 3.2.3 试验炉中的燃烧器
• 3.3 试验设备及测量方法
• 3.3.1 热电偶测温技术
• 3.3.2 差动式位移传感器
• 3.3.3 测角器
• 3.3.4 称重传感器和反力测量
• 3.3.5 声发射仪
• 3.3.6 振动测试仪器
• 3.4 采集仪器
• 3.5 本章小结
• 第4章 双向固支板火灾行为的试验研究
• 4.1 试验方案
• 4.1.1 试件设置
• 4.1.2 支座设置
• 4.1.3 板的就位
• 4.2 固支板火灾行为的试验研究
• 4.2.1 试验宏观现象与试件破坏特征
• 4.2.2 截面温度分布
• 4.2.3 固支板的变形情况（包括升温和降温）
• 4.3 本章小结
• 第五章 混凝土双向板火灾下的振动特性试验研究
• 5.1 振动测试简介
• 5.1.1 振动试验系统
• 5.1.2 激振系统
• 5.1.3 测量系统
• 5.2 国外学者研究成果简介
• 5.3 双向板火灾下的振动特性试验研究
• 5.3.1 振动测试仪器及其布置
• 5.3.2 升温过程中振动特性的变化
• 5.3.3 降温过程中振动特性的变化
• 5.4 火灾过程中双向板振动特性分析
• 5.4.1 概率分布函数
• 5.4.2 信号的频率结构组成
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文、参加科研工作
• 致谢