高温后密肋复合墙体框格单元剩余承载力研究

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密肋复合墙体作为一种新型墙体近年来在建筑结构中得到了较广泛的应用,然而火灾的发生明显降低了墙体的使用寿命,对人类生命及财产安全构成威胁。本文以该墙体为研究背景,研究了作为该墙体受力材料的轻质加气混凝土砌块高温后的力学性能,并以此为基础,进一步研究了高温后密肋复合墙体单元框格的力学性能。本文对高温后轻质加气混凝土的力学性能进行了试验研究,然后利用试验得到的力学模型对高温后密肋复合墙体框格单元的温度场和剩余承载力进行了数值模拟,主要内容如下:(1)通过高温后轻质加气混凝土的力学性能试验,测得了抗压强度、弹性模量和峰值应变与温度的关系。分析了不同温度下的应力-应变曲线,提出了高温后轻质加气混凝土的本构模型。(2)根据各材料高温后的热工性能,对密肋复合墙体框格单元进行数值模拟,得到了在不同火灾作用加载方案下的温度场云图,不同升温时间后各节点的温度值,以及距受火面不同位置处各点温度随升温时间的变化曲线。离受火面较近的节点,其升温曲线与ISO国际升温曲线相似,距离受火面稍远的节点,升温曲线就有所偏差。(3)通过对高温后密肋复合墙体框格单元剩余承载力的数值模拟分析,提出了不同受火条件下剩余承载力与受火时间的关系表达式。在施加竖向位移荷载时,一面受火的框格单元更早的达到极限荷载,这是因为火灾作用使框格单元两个侧面产生了不同的损伤,在承受竖向荷载时,框格单元更易出现面外位移。因此在实际工程中应该更加重视密肋复合墙体一面受火的情况。
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