文献综述一二

土木工程学院硕士研究生学术文献综述报告外包钢板混凝土组合剪力墙的抗火性能数值模拟研究学号：1030402033姓名：专业：结构工程导师：副教授摘要：外包钢板混凝土组合剪力墙可以发挥不同材料和不同结构形式各自的优点，克服传统钢筋混凝土剪力墙延性和耗能能力较差的缺点，尤其适用于混合高层结构和复杂钢筋混凝土高层建筑。外包钢板混凝土组合剪力墙是一种新型的结构形式，虽然已经被应用在实际工程中，但对于这种结构在高温火灾下的极限承载力缺乏系统研究，国内也尚未制定出相关的抗火设计规范。本课题将对外包钢板混凝土组合剪力墙在高温火灾下的抗火性能进行探讨，研究荷载与高温共同作用下剪力墙的力学响应。关键字：外包钢板混凝土组合剪力墙高温抗火性能极限承载力临界温度0引言高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙及筒体构成，剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心抗侧力部件，其抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。因此，研制抗震性能好的剪力墙，是高层建筑抗震设计的关键技术[1]。近年来，随着社会经济的发展，钢筋剪力墙体系因其自身的缺陷（刚度过大、延性较小、裂缝产生过早、受力后期以剪切破坏为主、震后难以修复）严重制约了它在高层建筑中的应用[2]，在这种情况下，钢板剪力墙以其自身的优点脱颖而出。钢板剪力墙的延性性能和滞回性能均较好，滞回环稳定，耗能能力强，抗震性能优越；与钢筋剪力墙相比，钢板剪力墙的尺寸和自重都比较小，在地震作用下动力荷载低，节省了结构占用的空间并且降低了基础的负担；另外，钢板剪力墙减少了支模的工序，节省了混凝土凝结了的时间，大大缩短了工期，使施工速度更快[3]，与周边框架梁、柱连接简单[4]。但在发生中震或大震后，钢板剪力墙极易产生屈曲，需要花费大量资金来修复。同时，钢结构的耐火性很差，在火灾发生后的很短时间内就会发生失稳坍塌。从而，钢板剪力墙的这些缺点也大大制约了其在高层建筑物中的应用。钢板混凝土组合剪力墙是由钢板剪力墙发展而来的，它是将钢板与混凝土通过有效连接形成的新型抗侧力构件[5]。与钢板剪力墙相似，钢板混凝土组合墙往往比相同抗剪承载力的钢筋混凝土剪力墙抗剪刚度大，而其厚度和重量均有所减小，可以节省使用空间，并降低基础的费用和减小地震作用。钢板混凝土组合剪力墙的提出旨在利用钢板承载力高、延性好、施工快捷和混凝土板刚度大的优点，两种材料取长补短，形成一种综合性能较优的构件形式[6]。根据钢板设置形式不同，组合墙可分为内置钢板外包混凝土、单侧钢板加单侧混凝土墙板及双面钢板内置混凝土三类。图1为各种形式的组合剪力墙。图1各种形式的组合剪力墙当混凝土墙体与外包钢板结合在一起形成双钢板—混凝土组合剪力墙时，其力学特性会发生显著变化，主要表现在：（1）混凝土和钢板互为约束，混凝土可防止钢板失稳，钢板可避免混凝土裂缝的暴露，从而提高使用性能和耐久性，提高剪力墙受剪承载力和延性，增强结构整体抗震性能；（2）在设计承载力时，双钢板可以减小剪力墙厚度，减轻结构自重，增加建筑使用空间；（3）双钢板在施工时可作为混凝土浇筑的模板，方便施工。外包钢板混凝土组合剪力墙可以发挥不同材料和不同结构形式各自的优点，克服传统钢筋混凝土剪力墙延性和耗能能力较差的缺点，尤其适用于混合高层结构和复杂钢筋混凝土高层建筑。外包钢板混凝土组合剪力墙是一种新型的结构形式，虽然已经被应用在实际工程中，但对于这种结构在高温火灾下的极限承载力缺乏系统研究，国内也尚未制定出相关的抗火设计规范。因此对外包钢板混凝土组合剪力墙的抗火性能进行系统深入的研究是十分必要的。相信随着对外包钢板混凝土组合剪力墙受力性能研究的不断深入和完善，外包钢板混凝土组合剪力墙一定会具有更广阔的发展和应用前景。本课题的研究意义：火灾是一种高频度毁灭性的灾害[7]，严重威胁着人类社会的生存和发展。火灾发生的频度居各种灾害之首[8]，建筑火灾占火灾总数的60%左右。2001年“911事件”、吉林市中百商厦火灾、乌鲁木齐市德汇国际广场大楼火灾、温州市温富大厦火灾等无不历历在目[9]。图2为国内外火灾场景。(a)"911"事件场景(b)乌鲁木齐德汇国际广场大楼火灾(c)吉林市中百商厦火灾(d)温州市温富大厦火灾图2国内外火灾场景高温对钢材的性能特别是力学性能具有显著的影响。钢材的强度和弹性模量随温度的上升而下降，当温度超过400℃后，钢材的强度和弹性模量开始急剧下降当温度达到650℃时，钢材已丧失大部分刚度和强度[10]。在可发生轰燃的小空间火灾下，建筑室内的空气温度半小时内即可达到800℃-1200℃，因此无保护的钢结构(耐火极限仅为15-30min)在火灾中极易受到破坏，远不能满足人员疏散和消防人员进入建筑内灭火的最小时间要求[11]。因此，钢结构和钢—混凝土混合结构在火灾中极易受到损害。外包钢板混凝土剪力墙就是钢和混凝土的组合结构，而且外面是钢板，所以在火灾中同样容易受到损害。虽然组合柱、组合梁、组合楼板的抗火研究已很多，但组合剪力墙的受力与组合梁、组合楼板、组合柱是不同的。剪力墙结构承担竖向荷载的同时，是作为高层建筑中最主要的抗侧力构件。弹钢板混凝与土组合剪富力墙具有财较高的承喷载力、良捷好的延性址和耗能能倍力，但这比些良好的惭性能是建隶立在钢板鹅和混凝土覆共同工作贿的基础上白的。目前王多数钢板魂混凝土剪扩力墙采用皆栓钉来连臭接钢板和秘混凝土墙恐板，由于退墙板的刚刮度很大式，易因此，在遇高温下用幻栓钉连接还是否可靠各、是否有翼更好的连纹接方式还然需要进一射步探讨。勿目前，遣我国第一允部钢结构罗抗火设计跟标准趣—起《喂建筑钢结垫构防火技抵术规范》底(CEC鉴S20杆0御：削2006街)冠对不同类炼型钢结构感建筑的抗络火要求、孕钢构件抗嫂火验算方倚法、钢结师构防火保呈护措施等愈都有较完己整的规定脏，对于钢手—拨混凝土组貌合结构，膨只给出了炭钢管混凝跑土柱、压向型钢板组添合楼板、薯钢肢—扁混凝土组榆合梁的抗建火验算方铺法，而没拳有给出钢救—胡混凝土组帐合剪力墙医的抗火设喂计和验算劣方法。峰当火灾发晋生时，在秧高层建筑捞中使用的奔外包钢板免混凝土组刚合剪力墙遍构件不仅子承受荷载籍作用，还幕充当防火勒墙的功能景。因此，目研究荷载驴与高温共凡同作用下轰剪力墙的棕力学反应贸对于火灾偿下结构的桑安全性具摧有重要的迎理论价值纸和工程实键际意义。世1队丽国内外研锦究现状副目前，国环内外研究眯人员对钢贿筋混凝土静剪力墙、姿组合梁、蒙组合楼板撤以及组合崭柱的抗火出性能研究烤较多，而助对于新型只的组合墙蓄结矮构冈—蝴外包主钢板组合碎剪力墙的借抗火研究唇较少，本吹课题将对村外包跑钢板混凝盖土组合剪申力墙的抗嗓火性能进么行研究。咱2.1暑妨钢筋混凝营土剪力墙盘Croz票ie瑞r船和成Sanj旧ayan私[12]呜进行烟了投1较8槐个钢筋混恨凝土墙体取的抗火实从验研究蹲，睡实验主要唱参数有高突厚货比浑(2错4帆、接3暑6启、果48签)创、钢筋的拢混凝土保费护层厚戏度畅(30-富65m维m摸)古、混凝土插强余度泪(爷圆柱体抗狐压强衔度毯44-7革0MP呜a纪)制和面外偏深心荷稻载香(88义k勤N签、器135罚kN陡)需等秋。沫1罚8妹个试件中剖，使8匹个墙体两介短边铰接边，混考察面外梳偏心荷载辉和侧向荷暴载作用下购墙高温面斜外承载力闹；佣2狱个墙体两钓短边铰接雪，钳考察侧向没荷载作用爽下混凝土寒剥落和热驴弯曲等；黄2获个墙体两吨短边和一尝长边均铰格接柱,羞考察侧向扎荷载作用夺下墙无弯燥曲开裂时锋混凝土的细剥落。所滩有试件长丘度狮3600心mm恼，塞宽寿1200办mm搂，羊截面配筋较率汉0.25畅%绕，骡荷载偏心异距慧为胸1/店2灾墙厚。试蓝件均为单袄面受火威，觉升温曲线立根涂据烧AS15滩30.摄4象确定。研垦究结果表担明须，倒单面受火左时纵，塑墙的面外除承载力明遭显下降令，百而混凝土朵强度对面昂外承载力刚的影响不扣大斩；扬很少或没求有弯曲裂岸缝的墙体顺更容易发宿生混凝土授爆裂纳；纽火灾下高丹强混凝土赠墙体的变刻形比同等泪情况下普缺通混凝土相墙体小魔；画混凝土保杠护层厚度压对墙的高枝温承载力笛影响较为荡显著。办任红梅呀[13]捡采用有限刊元软后件闻ANSY幕S喜对混凝土揉剪力墙的叹火灾反应屑进行了分皮析。热分射析时督，羽混凝土采纷用膨SOLI趟D7草0授单元戒，僚忽略钢筋肤作用谎，廊为考虑热材辐射输，胜在实体模在型表面覆欠盖冈SHEL湿L5完7腹单元期；猾结构分析获时批，砖混凝土采剂用锋SOLI绕D6焰5沾单元翁，拣钢筋采关用级LINK梳8呀单元。有毁限元模型隙中尚未考单虑混凝土乓瞬态热应草变、高温渡徐可变伟(冻蠕脆变磁)课、爆裂等若的影响贿，种温度场及迟受力计算织结果仅仅锅和极少数轧试件比较煌，勇模型的可概靠性未能晴得到充分塌验证。同窗时宽，绸未进行火柄灾下混凝嘉土剪力墙夕的工作机蒸理分析和裂参数分析色，厚并提出合浸理科学的总抗火设计而方法。拼刘桂荣等获[14]肝提出了一星种基于纤芝维元模型昂的非线性铜方法，该将方法无需暖计算截面窗的弯定矩插-截曲率曲线凳族浅，锯计算过程罗中采用了料高温下耦党合的混凝乖土本构关缺系左，瓜其中考虑斧了混凝土玉高温热膨妖胀应变、堂瞬态热应午变和徐变锦。编制了械相应的非摘线性计算简分析程序瞧，举程序考虑惕了轴力二绘阶效应的楼影响泪，勒计算得到完了剪力墙竹跨中平面躬外挠度以妙及火灾下阔其跨中截烟面的各个热应变分量盗和应力分视布。为验输证计算模击型的合理跌性烂，谊进行了普洲通混凝土门剪力墙火收灾试验研师究。通过存计算平面锦外挠度与集试验值的烦对比验证碰了计算方邪法的合理交性剥，巧根据截面顷应力、应烘变的计算帖值解释了饭试验中裂撤缝出现的价原因。研冰究表明，含轴压状态福下的单面躬受火剪力肝墙，迎火更面与背火奖面的应变撒差别很大巩，迎火面些混凝土各塞个应变分井量值都远愚大于背火株面的应变飘值。迎火茅面出现的兴主要是温加度裂缝，滋背火面出筐现的主要捕是由拉应碑力形成的结裂缝。闯2.2汉借钢棵-既混凝土组显合梁英李国强和超周宏宇对延两种组合萍梁形式永：橡主梁式试汉件荷(镰压型钢板凭肋平行于爽钢队梁窜)乞和次梁式羞试可件硬(蝴压型钢板徒肋垂直于互钢键梁翻)苹分别进行严了抗火试搬验刊[15]辞。试验中嘴量测了试哪验炉火升俘温过程罚，快试件的温藏度和跨中生挠度。通腊过对试验乓结果的分斥析发现继：净由于混凝概土板有明交显的阻热膝作用拍，嘱组合梁中团的混凝土莫板升温较桐慢这，棕钢梁升温门较快跟，糊导致钢梁遣截面温度铁分布不均志匀迁；舞由于高温帐和外力共侍同作用下胞，傅在梁端发判生混凝土袄抗剪破坏环，茎而栓钉由强于受到混效凝土的保承护沉，练温度较低兄，袜栓钉仍能稳正常发挥鬼抗剪连接唐作用讨；吸跨中挠度私达到梁跨哗的芹1/3埋0盛后体，匹变形快速筒增大储，夺随之在跨舱中形成一狠条横向贯奶穿混凝土速楼板的主庆压溃裂缝奔，抱产生塑性钓铰并形成惩机构可，览使简支组贡合梁产生颂不适于继锅续承载的乔变形糕，反达到破坏仅。因此，萄可把挠度惑达到梁跨义的极1/3鹿0坐可作为判饶断组合梁线达到抗火笛极限状态渣的界限。浅于德帅在裤火灾和荷罗载共同作智用的基础唇上，对预舞应力型钢红混凝土简继支梁进行虽耐火性能蚂试验研究躺，分析了级构件内部竟温度场分杯布规律、被端部预压末力变化规登律和构件络破坏特征素等内容耐[16]谱。通过试般验研究，雹揭示了高供温作用下躁预应力型梳钢混凝土愈简支梁力亭学性能劣秃化机理。成利幅用谈ABAQ崭U踪S修大型非线诸性有限元深分析软件棒，基于试杯验得到的拖升温曲线乘，对预应湿力型钢混宫凝土梁进沸行了传热趴分析，得内到了构件泳内部不同深时刻温度宴分布情况绞，并将测甘点处的温华度时间关霉系曲线与敲试验实测雾值进行了慎比较。采胆用二台阶司模型对火夏灾中预应稳力型钢混吨凝土梁截答而进行合狠理简化，开基于等效腰截面的方垮法，建立坚了火灾中吊预应力型号钢混凝土拨梁正截面爱受弯承载歌力实用计盒算公式。疤利用此公底式对本文稀试验构件炸进行了试迫算，得出咱理论计算哥结果与试臭验结果吻夺合较好。碌华侨大学屈的高轩能绿等玩[17]学对薄壁槽桥型菜钢犬-阅混凝土组向合梁在标眯准火灾下洁的温度响枕应及耐火邀性能进行妄研究。采拨用在空间纸上运用有沈限单元与敞在时间上利运用有限暂差分相结丛合的方念法疏,事应阳用授ANSY星S舞热分析程己序捎，是对薄壁槽滚型钢蒸—检混凝土构蚀件在火灾印下的温度魂场进行分铁析与计算酱。结果表道明猪,角在见ISO-壶83甜4萝标准升温吴曲线下属，堵组合梁截跳面的温度牌分布是不肌均匀的尺，逼单纯地用耕给定临界漫温度来判墓定构件是似否失效不元合理。判虹别薄壁槽闻型钢随—歌混凝土组羽合梁在火忘灾下的失呆效有必要车考虑混凝投土的吸热不和其对钢川梁壁板局汤部承载能它力的支撑僻作用。此纽外壶，悟填充混凝抵土能有效野改善钢构食件的温度抗场变化规仰律嚷，掉在升温前遮期搂，谋填充混凝团土的薄壁腾槽型钢模—宣混凝土组头合梁的温升度显著低甜于未填充摊的型钢梁早，降幅忍达馒30%咐—闷60坟%截。勿此外，其桃他研究人趣员也对组邪合梁进行捎了数值模彩拟和理论骗分析捎。喂Sana授d惩等贵[1凉8,19之]急采用有限舒元模型分拌析了不同等升温机制存对受约束黎组合梁内却力和变形笨的影响。黎研究表明纤，组合梁价的火灾反现应很大程威度上由以北下几个关零键性因素四的相互作针用决定：培（笑1被）平均温锐升引起的谨热膨胀解；敞（找2桑）相邻结即构对组合疤梁的端部那约束仗；饮（巾3映）截面的龙温度梯度醋引起的热菌弯曲烤。奋Ande崭rheg柏ge核n勤等拜[愉20豪]棍为了模拟炊钢梁与混屿凝土板之白间的组合壤作用，提搅出了一种乐双梁单元哪的连接模台型，即钢丘梁与混凝牵土板均用急梁单元表餐示，两者伍之间用剪屡切连接件话相互连接税。并分析捆了剪切连带接件的数仅量对组合乎梁性能的包影响赖。劫Ranz黎i由[太21植]务基于虚功椒原理推导慈出了高温委下组合梁泄的内力和越变形的计佳算公式，施计算结果悠与有限元英分析结果趋相吻合。举但是该方坦法由于未饥考虑材料逝和几何的演非线性，齐因此只局酒限于计算猛升温不高使、钢材未种屈服或者柔混凝土应和力低祸于蒙40旷%爽抗压（拉迁）强度的舞组合梁。白2.3木裕压型钢板酿组合楼板母韩林海盆[窃22备]谋和毛小勇左文章在确虚定了压型验钢板钢经—投混凝土组螺合策板宿(筑以下简称腊组合怪板跟)烛构件截面姜温度场分饭布以及高施温下钢材优和混凝土晨应力酱—乱应变关系访模型的基歇础上剧，肌提出计算问压型钢板狱组合板耐冻火极限的顶理论模型怒，情理论计算狸结果和试咱验结果吻券合得令人脊满意。在霸此基础替上偏,议分析了荷丝载、组成努组合板的袜材料强度佩、构件截估面含钢率夫、截面尺渐寸及保护庸层厚度等芽参数对构诊件耐火极弟限的影响振。研究表碍明：组合轨板厚度越五大掌,忽或含钢率可越小轻，育或钢材屈穿服极限越杰低启，思或混凝土朴强度越高丙，强组合板的优耐火极限租均越长跨，释反之则越绘短。烫哈尔滨工助程大学的面孙杰理[室23迅]拖通过建立饱合适的理月论计算模您型对压型字钢板眉—术混凝土组依合楼板躬在打ISO-室83熔4已标准升温到条件下压磨型钢板难—帜混凝土组听合楼板的课抗火性能甜，进行了脂有限元分日析。研究硬分析了高恐温火灾下哥组合楼板狮的瞬态温摇度场，提就出了传热登计算的计仔算模型，骑并和相关疤的试验数狡据进行了握比较，取塘得了较好词的效果，幕验证了分顺析方法的暖可行性和爆正确性。屑相比较而级言，只研随究组合楼义板的温度位场分布时贴，二维模移型和三维穴模型所得杜的计算结叙果基本上杯一致，在劫局部有差如别但是差六别较小，潮二维模型庆已经可以萝较好的反叠映实际温扮度的分布刊情况。在误只分析温添度场的情获况下，完所全可以使目用二维模黑型获得足届够精确的猛温度分布南。在国内坛外有关高闭温下钢材爽和混凝土畏的热工性碗能、力学塔性能的基监础上，应扰用有限元蚁软峡件链ANSY都S炒分析了火起灾下压型参钢板一混眨凝土组合窗楼板温度抱场，并在竭温度场的须计算结果纹基础上，胞进一步计化算出火灾孙下跨中挠到度槐—持时间曲线幅，计算结额果在和试香验结果符渗合较好。宏但作者在沉此研究中胞并未考虑幅混凝土与端压型钢板锋之间接触功热阻的影养响，而且螺组合楼板哑在应力分拜析时混凝奸土、钢两鞋种材料之怪间的高温性下脱离情泥况也没有闭考虑，也乳就是在结叔构分析时捆的接触非险线性没有移考虑，这乡有待进一躺步的研究门分析。川天津理工戚大学和中千国科技大魄学采用有舌限元法对箩组合楼板渴简支板和垄连续板在卫火灾下的泛热、结构纪响应进行嚷模拟研究滤[拐24请]辛，谋得到简支甲板温度场畜分布及挠恳度随时间栽的变化曲摇线执，济并与试验趣结果进行油比较渠，伙分门析愧3或跨连续板惠中跨受火至后的变形个特征及内道力重新分传布规律巨，矮研究负筋撕长度和直烤径对连续灯板抗火性握能的影响提。结果表雪明颜：珍连续板为策超静定结平构酬，核受拉钢筋素处于低温扭区奶，喝能充分利滥用其强度割，搬抗火性能气优于简支稀板；支座务反力随火都灾温度的叉变化寺，棚反映了结穗构内力的危重新分布经规律银；店负筋长度炼影响楼板碰的变形形拐态和变形陈过程屠，盼但对最终点挠度影响检不大雕，都为提高抗蛋火性能建盆议负筋长担度取为板闯跨存的徒1/2披—蝴2/逝3盘；增大负劫筋直可明掠显减小挠煌度纤，听对抗火有炉利。怨毛小勇等使[群25殿]曾应用有限渔元和有限度差分相结棒合的方法保，计算压驰型钢板组体合板和肋跌筋模板组怀合板的温蝇度场，并拐与试验结至果进行比汇较。采用唱数值方法握计算组合盆板的耐火秋极限，同燥时分析有箱关的影响略参数。结厅果表明：孙由于混凝拔土的吸热久作用，组绢合板的耐隔火性能要弦优于无保首护的钢构飞件；组合财板的耐火堡极限随着其板厚和混被凝土强度舒的提高而文提高，随荷着含钢率尖的增加而记降低。最狮后本文计香算了组合惭板的耐火权保护层厚赖度，给出寸了耐火简饶化计算公纪式，有关境结果可供壶工程实际组参考。但矩是文章中法并未给出苦合理的荷辆载水平，捉也未考虑脸压型钢板辞与混凝土拌之间的粘家结滑移的腥影响。厉Gill短i专e剃等利肺用敲ABAQ易US似[盛26街]考、关Huan笨g答等利欠用降VULC思AN闸[溜2欧7兔-29桂]猫、隔El-g僵hazo朵ul牵i胖等利辆用才ADAP序TIC腿[端30毫]磨对组合楼梨板的薄膜拣作用进行扬了数值模销拟。其中燃谢菲尔德者大学开发倍的豆VULC葵A肉N鹊（一种火劫灾下组刷合豪/跪钢框架结皱构的三维牺非线性有猫限元分析委程序）中冠对组合板凤模型的建阀立经历了雨几个阶段浪。早期的论组合板模摘型球[逼2精7]晌采用基卵于仍Mind蜜lin-否Reis澡sne际r奴理论的分凡层板单元狸进行模拟符，只考虑竭板肋以上浆的混凝土财部分，忽守略了板肋倘的作用。帜之后组合爬板采用了兴有效刚度钩模型演[锦28后]膨，模型中陪考虑了板抓肋的作用梳。其基本倦思想是取否组合板的牌名义厚度积（即板面毛至板肋底架的厚度）督作为板单中元的厚度刺，为了考贵虑板的正翅交各向异幅性，采用寺有效刚度贩系数（有捉效刚度系秒数是基于数弹性梁的轮弯曲理论抢，根据组邻合板的截均面尺寸确躺定的）对廉混凝土板川的刚度矩类阵进行了做修正，但卖模型中忽锁略了几何高非线性的笔影响疤。洪Huan仆g兰等谁[掏29盾]首在有效刚打度模型的朱基础上考誉虑了几何眨非线性的网因素。博晃我除了数值菜模拟震，歪Bail昌e忍y毛、唐Usma喊n茅i也等还进行击了高温下涛组合楼板师的理论分机析，建立咱了简化的砖计算方法妥。为了计刷算楼板的狂承载能力疼，拨Bail碌ey扔[教31赏]缝引入了楼早板的破坏压条件，即稠假定当楼辩板的最大肆挠度达到命临界挠度端时，楼板公即宣告破博坏。该临傅界挠度等沉于热挠度宵和机械挠摊度之和，航其中热挠吧度是基登于可Card玉ingt墙o莲n狮火灾试验颗的回归分禽析得到的织，而机械惠挠度则是活根据钢筋刚中的平均洋应变等于忌屈服应变咸的一半得喜到的。但惕是该方法女仅限于计自算各向同诸性的楼板腿。之后拳，法Bail叶ey默[克32,3消3丹]妙将上述方意法加以改为进，从而踪可以用于刷计算正交多各向异性脏的板块，其并且考虑惰了钢梁对奏薄膜作用程的贡献。萝2.4诵销钢管混凝捷土柱表韩林海等灶[群34-3唐6茅]馋从备199驼5旺年开始对租钢管混凝姿土柱进行欢了系统而颤深入的试却验研究和惠理论分析哨，主要成惹果如下：厅在确定高罩温下组成土钢管混凝到土的钢材于和核心混恳凝土的应如力咸—延应变关系隙模型的基茫础上，建表立了钢管软混凝土柱匀耐火极限倘和火灾下衰力学性能德的数值分鄙析模型，授并利用所犬建立的数言值分析模协型，进一夫步分析了割火灾荷载概比、材料恨强度、截些面含钢率雅、横截面蔽尺寸、构砖件长细比断和荷载偏追心率等参手数对钢管右混凝土构冲件耐火极边限和承载壳力的影响珍规律，提晕出了承载讨力和防火牲保护层厚四度的实用拳计算方法滑。柳（爹2践）对恒高喂温作用后填钢管混凝斜土轴心受溜压力学特贫性进行了学理论分析路和试验研犹究，确定串了组成钢鹿管混凝土递的钢材和瓶混凝土在中高温作用镜后的应数力壁-绳应变关系东模型。在船此基础上日，利用数决值分析方渣法计算出荡火灾后钢阔管混凝土汉压弯构件贞的荷愤载饼-恰变形关系描曲线，理础论结果和荡试验结果忌吻合较好廉。在系统欠分析了火偏灾持续时斜间、构件扬截面含钢复率、钢材哥和混凝土盼强度、荷象载偏心率录和构件截砌面尺寸等稍因素对火饺灾作用后筐钢管混凝胃土构件承询载力影响图规律的基沉础上，提穿出了火灾截作用后钢膀管混凝土萄构件承载瑞力的简化哲计算方法按。晓（宁3欢）对火灾敢作用后的隶钢管混凝病土构件及余用细CFRP搬(car帽bon烫fibr墓ere石info猴rced粒pol帜ymer诞)楼修复后的挂钢管混凝诱土构件的逗滞回性能凡进行了研澡究，这对泳于合理进恳行钢管混效凝土结构福火灾后的装抗震修复铁具有重要橡意义。从值记杨颖穗[材37余]糟对外加强殊环式钢管偏混凝土针柱惰-祸钢梁节点宪在圾ISO8欧3功4刃标准升温浅曲线作用膛下的抗火姿性能进行说了数值模拴拟分析，翼为该节点访抗火设计盲提供了依择据。利剥用樱ANSY泊S绕有限元软半件建立了武计算外加雅强环式节区点温度场革分布模型刑，得到该盒节点在标致准升温曲邀线下的温区度场，计氧算结果与玻相关文献括试验结果阿吻合较好埋，并对可托能影响节读点温度场暂分布的因鉴素进行了奸参数化分室析，得到搜以下主要再结论：（页1录）复在竟1508温3株4违标准升温补曲线的升晒温条件下巨，构件截血面的温度勇场分布不泥均匀，呈路非线性变弄化蔽；抓（余2绕）防火保冲护层对节乐点温度场流分布影响慰显著，保演护层越厚脱，节点温犬度越低。壁填充混凝恒土对钢管膛升温速率费有降低作持用，但这悉种作用家在悉1谁小时后逐更渐消失。岭混凝土楼板板对钢梁翼及加强环传板升温有先较大影响扩，但同样近这种影响泪在升温后爸期不明显屯。沟刘发起轻[层38新]酷进行三面稍受火和四零面受火的吨矩形钢管绣混凝土柱烂抗火试验脑，实测了于截面关键珍位置的温如度、轴向允变形和侧记向挠曲变纠形等。基缝于女ABAQ下U应S者建立温度顷场和耐火径极限的三觉维有限元湾模型，对境三面受火截的矩形钢廊管混凝土晕柱的破坏漂机理进行启了深入的驴研究，进连而对影响笛温度场和嘱耐火极限赞的参数进尘行了分析傍，并提出述了三面受鸡火矩形钢叠管混凝土您柱耐火极谣限的简化茫计算公式泳。研究表宽明，升温纤时间、截滔面尺寸、眯保护层厚假度和截面察高宽比是柿影响三面比受火的矩驰形钢管混下凝土柱温孤度场的主言要因素。午荷载比、竟截面尺寸帆、偏心率冰、截面高丢宽比和长废细比是影侦响三面受央火的矩形泥钢管混凝句土柱耐火炕极限的主稼要因素。筛随着荷载愉比的增加缓，耐火极胃限迅速降内低；随着贱截面尺寸拦的增加，搂耐火极限涨逐渐增加壶；在极强埋偏心距处幻，耐火极付限最大；躲耐火极限露随着截面纺高宽比的征增加而逐盘渐降低。析对于三面扛受火矩形愿钢管混凝雅土柱，附燃加挠度和谁附加偏心筝距影响构厕件的耐火变极限。血2偶熟存在问题拜虽然泰组合梁、倾组合楼板库的抗火研少究已很多垒，但组合再梁及组合敌楼板中的缠混凝土通左过栓钉的划作用，与躁钢构件（福钢梁、压摸型钢板）灶只有单面玩的连接，少而外包钢错板混凝土叶组合剪力拳墙榜中的混凝立土却与钢仅板有着双钥面接触，蜘即混凝土泊会受到两案边钢板的纹挤压作用帽；奖高温作用煤下，栓钉碰与混凝土木之间、钢墙板与混凝拍土之间的陈相互作用颂值得深入盲研究，并便且右在高温火雹灾下的鲁受力机理宋和破坏模繁式慰与其他组扛合结构是寸不同的。3结语许目前，在钻国内的抗然火设计规脱范中，区对于钢万—战混凝土组叉合结构，环只给出了贩钢管混凝笔土柱、压蹦型钢板组块合楼板、叠钢守—撕混凝土组咱合梁的抗孙火验算方较法，而没泉有给出钢泪—仰混凝土组搜合剪力墙捕的抗火设织计和验算雾方法千。聚当火灾发衫生时，在班高层建筑障中使用的晨外包钢板偶混凝土组芒合剪力墙涌构件不仅蜓承受荷载纲作用，还齿充当防火路墙的功能岂。因此，你研究荷载纹与高温共兼同作用下联剪力墙的缠力学反应秤对于火灾虾下结构的雹安全性具阅有重要的侧理论价值汉和工程实充际意义。王4袄陈参考文献尘[1]伙兰聂建阿国奇.按钢霸—热混凝土组殃合结秤构孩[M]抗.底北劫京薯:伙中国建筑淋工业出版眯社窜,200土5.父[2]A串stan付eh-A瞒slA浙.Se交ismi冬cbe栽havi翠ora旗ndd殿esig夏nof膏com珠posi猫tes影teel恰pla岛tes钟hear傻wal戚ls[R本].S芬teel梅TI母-艇PS佛ReP蒜ort,橡咳Stru饮ctur反alS恋teel积Edu忍cati慎onal炊Cou至ncil稀,Mo发raga抗,Ca柿lifo眯rnia尖,200宽2.酷[3]窜拔吴志筋坚森.渔钢板剪力毛墙和组合艺剪力墙的磨抗剪静力贿性仿能牲[D]缴.下哈尔康滨卷:狠哈尔滨工瓜业大藏学洗,200凶6.雪[4]R粗ober截tG.传Dri锋ver,彼Geo储ffre撑y,L乘.Ku乒lak,耳D.J魔.Lau妹rie腔Kenn匆edy,爽Ala梅aE.禽Elwi差.Cy纯clic拆Tes党tof据Fou炮r承-s-厅t眉oryS植teel正Pla紫teSh没ear产Wall坛[J].瓜Jour宅nal科ofS译truc大ture健Eng粱inee屈ring恼.19灰98,1辅24(2烂):1上12-1缺20恋.的[5]美育郭彦勇林绞,蹲董全穷利度.聋钢板剪力掘墙的发展煌与研究现播状倚[J]谷.尼钢结咸构侮,200碌5,20肌(77)逗:1-6誓.紫[6]篇什张培谷信炮.蜜钢乎—桂混凝土组号合结构设遭计陷[M]动.碌上爱海兆:彩上海科学弹技术出版纠社墓,200托4.猜[7]雄烛郑文不忠斧.胖预应力混严凝土结构证抗火性能催于火灾后萍损伤评估饲与修泉复致.叔黑龙江省肢杰出青年尚科学基咬金任务书究，搂2002尼:2-1为2利[8]姿许胞名盗鑫元.减预应力混毒凝土梁板亭抗火性能评试验与分面析齿.弦哈尔滨工矛业大学博圆士学位论辩文删.200修6刻.粮[笋9业]傻侯晓霉萌纱.谊预应力混余凝土梁板乓抗火性能昨与抗火设扰计方法研阿究遮[D]订.济哈尔血滨腥:都哈尔滨工盖业大昨学英,含2009冻.嫂[10]世刷李国趁强吩,死韩林赢海轨,寺楼国并彪昼,拾蒋首必超钳.猴钢淋-牌混凝土组政合结构抗摆火设计测[M]抗.火北途京启:慧中国建筑覆工业出版辣社善,200洲6.态[11杂]潮李国这强朴,珠李兆搏治猴.忌钢结构性谱能化抗火鞭设计的初听步设忍想绪[J]夏.危消防科学踢与技混术买,200寿4,23订(1):呼46-4谨8练.滑[1分2吊]督Croz跪ier殖DA,填San旗jaya浙nJ叶G.T恨ests牺of肢Load重-bea翁ring裂Sle驰nder盈Rei督nfor庄ced兽Conc遇rete寒Wal郊lsi吸nFir瓜e线[J].伐ACIS福truc链tura丑lJo箭urna尸l,2毫000,研97(匪2):2赛43-2鹊51.聚弦拢[13]箱敞任红吹梅亩.攻高性能混架凝土剪力担墙火灾反止应理论分脂析与抗火仓设木计助[D]项.锈上玩海戏:爪同济大悼学腰,20怕06.鞠[14不]麻刘桂撕荣装,芒宋玉普漠,项曲福须来牲.争钢筋混凝廊土剪力墙孩受火性能屈非线性分虽析意[J].披计算力学症学笑报么,201伴1,姓漫28(4解):湖635-恳640.草[15付]烫李国置强逆,成周宏睬宇宋.萝钢己-披混凝土组衫合梁抗火暖性能试验泄研存究遣[J]岁.奴土木工程阳学辽报姻,200朝7,40液(10)柳:19-怜26.该[16]镰王于德沉帅备.证预应力型刊钢混凝土交结构耐火煮性能试验绣研井究骂[D]漠.聋济盘南交:套山东建筑英大竭学办,201妙1.构[17妨]熄高轩蹄能啦,沸陈明戚华勇,朝王住进凤.听薄壁槽型其钢涨-喝混凝土梁派在标准火滔灾下的温蜓升特丰性室[J]辨.额福州大学聋学青报丙,准辱2008夺,谢36(3短):43辽0-43酸5.匆[18]甜Sana真dAM拆,Lam凑ont敌S,Us屯mani夕AS,膊eta赵l.S王truc坟tura撑lbe魔havi漠our堂inf症ire租comp帖artm束ent渐unde极rdi巨ffer乐-规ent另heat糠ing默reg锈imes略-Par允t1(慧slab衬the太rmal忍gra子dien君ts)[骄J].F血ire缩Safe替tyJ踏ourn技al,2参000,允35(2狼,1):饱99-征116寻[1下9睁]San摘adA光M,La树mont计S,U工sman李iAS谱,et怎al.进Stru眉ctur猛alb遍ehav钓iour灰in抹fire蚀com环part鹊ment差und税erd喊iffe闭r胃-兽ent酬heat折ing摄reg饱imes控-Par州t1(赛slab罪燃mean凶tem骗pera另ture坚s吐)[J]怜.Fir邮eSa株fety青Jou劲rnal服,200扣0,35辟(2,1暖):低117逼-130.怕[20]纪Ande榴rheg镰gen喊E,Fo占ntan黎aM糊and宝Tesa派rC.衡Num弓eric沸alm唐odel文ing可ofc取ompo锋site斥flo邻orsl茄abs搞in车fire螺s赖[C]起//泄ASCE景,Pr尸ocee嘉ding板sof者the膨200吹5AS柳CEi状nter郑nati爬onal片con浸fere注nce变onc食ompu傍ting绿inc瓦ivil份e-孟n免gine涛erin篇g.咸[21]谜Ranz懒iG,第Brad踏ford私MA热:席Anal和ytic缴als部olut绢ions释for糟ele抬vate两d-te肌mper赵atur鲁ebe可havi惜our扔ofc毕ompo腾site松be禾ams轰with蹦par剪tial旦int子erac荒tion取[J].胳ASCE颠,Jou奖rnal度of潜Stru束ctur会alE蜓ngin合eeri夏ng,2千007,油133(溜6):7电88-799.索[22]舒逆韩林功海莫,经毛小房勇众.祥压型钢板钳组合板耐贫火极限的缠理论研究跃[J]武.变消防科学肢与技芳术好,200录1,5:舌3-6.需[23搅]怪孙漏杰兔.校压型钢板帐组合楼板艳温度场及警其抗火性皮能研绵究坚[D]症.寨哈尔铸滨足:上哈尔滨工郊程大鸦学扬,200累8.伪[24罢]陷杨秀种萍健,课张怀本章侧,栗姚邪斌壳.帽压型钢瞒板尤-爱混凝土组信合楼板火姜灾响应分砍析陪[J]侮.恶建筑科学贝与工程学件报篇,200购9,25西(1):缺119-作223.饮[25]第毛小索勇狸,块张耀熄春秒,逗韩林灵海蚕.轨标准升温典下堤钢叨-仅混凝土组比合板的抗析火性奖能甚[J]被.公建筑结构召学朽报宅,200登2,字23(2神):55米-60.决[2谨6抵]Gil主lie裹M,Us己mani街AS,文Rott交erM揪,et倾al.怨Mode刘ling温of贵heat肯edc祖ompo纲site麻flo鉴ors怒labs沉wit睡hre脉fere察nce王tot善heCa般rdin煤gton洁exp密erim延ents蛮[J].哲Fire何Saf吉ety想Jour慌nal,波2001哨,36(折8):7慢45-7课67.银[27]称Huan怨gZ,页Burg距ess奖IWa裹ndP催lank训RJ.毅Thr污ee-d寒imen估sion剃ala贩naly壳sis浓ofc傲ompo亡site崖ste隆el-f悔rame民d撤b-干辱uild修ings透暖inf惠ire[红J].A严SCE,碧Jour施nal赏ofS凭truc叶tura兰lEn鱼gine嗽erin帝g,20孟00,1乘26(3辈):38漂9-39酸7.负[28]程Huan婶gZ,迁Burg毕ess挡IWa辅ndP辽lank约RJ.抖Eff搁ecti愉ves撕tiff贷ness奏mod简elin考gof记com摩posi部tec粉oncr讽ete唐slab康s蜂in敬fire衫[J].回Engi买neer酷ing执Stru对ctur煤es,2伯000,裳22(9纺):11雀33-1衡144.校妇[29]遇Huan皂gZ,扇Burg以ess习IWa善ndP器lank屡RJ.革Mod订elin聚gme绳mbra获nea燃ctio枯nof术con热