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火灾后建筑物的受力性能不可避免地会受到影响。由于影响受火后混凝土构件力学性能的因素众多,且损伤有沿深度方向变化的特点,对其进行评估是一个关系重大又难度甚高的任务。一个可信的损伤评估必须能准确地推定构件曾经的受火状况(火场升温曲线)、深度方向上混凝土材性的变化以及构件的残余承载力。这就要求对混凝土的材性影响因素、损伤检测方法和构件承载力的计算方法进行充分的研究。目前,还没有一种方法能直接从力学性能的角度检测混凝土的损伤沿受火深度上的变化,也没有一种能定量地推定受火状况的算法。此外,以往的研究中,受火后构件试验往往以简支构件为对象,同实际情况有一定的差距,且难以反映混凝土材性变化对构件承载力的影响。为此,本文进行了如下工作: 1.研究最高温度和恒温时间两种因素对混凝土性能的耦合影响。进行混凝土试块在21种不同温度和恒温时间组合下的试验。试验结果包括抗压强度、劈拉强度、弹性模量、应力-应变曲线、烧失量、浸泡增重等,并在此基础上进行经验公式的拟合; 2.进行“逐层深入法”的基础研究。研究包括两类试验:第一类试验是对混凝土切片进行32种不同温度和恒温时间组合的处理,然后劈拉试验得出温-时耦合影响下混凝土的强度变化。第二类试验进行试块的单面受火试验,在30~200min的受火时间范围内进行7组试验,记录试块内部的温度变化,然后进行“逐层深入”的切片并完成劈拉强度试验,揭示不同的受火状况下混凝土深度方向的损伤变化规律; 3.结合统计理论(weibull分布)和损伤力学的原理建立受火后混凝土受拉的破坏模型,理论上推导混凝土受拉破坏的应力-应变关系。更重要的是,引入轴压作用下混凝土微裂缝闭合的随机分布(同样是wiebull分布),并结合受拉损伤的原理,通过计算两种分布的交互作用,从理论上推导混凝土的轴向受压应力-应变关系。采用Matlab进行了编程(PUSSCF)进行数值求解。通过理论推导而不是经验公式拟合的方式来计算受火后混凝土的应力-应变关系,并成功地解释了混凝土受火损伤本构关系中的三大特征,可以说是一种全新的尝试。 4.进行了4块足尺混凝土两跨连续板(5200×1200×120mm)的受火和承载