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高温下足尺有粘结预应力混凝土梁板力学
性能研究#
郑文忠,闫凯,欧阳志为,王英*
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(哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨 150090)
摘要:高温下小尺寸预应力混凝土梁板力学性能试验结果不能反映足尺预应力混凝土梁板的
抗火性能。基于纤维单元模型,采用应力迭代法求解热-力耦合本构方程,对高温下足尺有
粘结预应力混凝土梁板的力学性能开展了研究。结果表明,综合配筋指标、预应力度、有效
预应力对有粘结预应力混凝土梁板高温下极限弯矩与常温下极限弯矩比值影响不大,预应力
筋保护层厚度对其影响显著。受火时间为 3h,高宽比近似相同且第一排钢筋的保护层厚度
相同时,高度为 700mm 的梁抗弯承载力衰减幅度最大约为 80%,高度为 4500mm 的梁抗弯承
载力衰减幅度不到 20%,大尺度梁的抗火性能优于小尺度梁。建立了考虑预应力筋保护层厚
度影响的有粘结预应力混凝土板高温下极限弯矩与常温下极限弯矩比值的计算公式,以及综
合考虑预应力筋、非预应力筋合力点到梁底距离和预应力筋梁侧保护层厚度的有粘结预应力
混凝土梁高温下极限弯矩与常温下极限弯矩比值的计算公式,提出了给定荷载状态和截面配
筋的足尺有粘结预应力混凝土梁板耐火极限的计算方法。
关键词:高温下;预应力混凝土;梁板;抗火性能;耐火极限
中图分类号:TU375.1
Mechanical behaviour of the full-scale bonded prestressed
concrete beams and slabs under high temperature
ZHENG Wenzhong, YAN Kai, OUYANG Zhiwei, WANG Ying
(School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090)
Abstract: Fire resistance of the full-scale bonded prestressed concrete beams and slabs can not be
reflected by experiment results of small-scale specimens exposed to fire. Based on fiber element
model, stress iteration method is adopted to solve thermal-mechanical coupled constitutive
equations, mechanical behaviors of the full-scale bonded prestressed concrete beams and slabs
under high temperature are studied. The result shows that composite reinforcement index,
prestress degree and effective prestress have little effect on the ratio of limit moment under high
temperature and normal temperature for bonded prestressed concrete the beams and slabs, and
concrete cover of prestressed reinforcement has significant effect on the ratio. When the ratios of
height to width are similar, and the concrete covers of reinforcement in the first row are the same,
the biggest descent rate of flexural bearing capacity of beams under 3h fire duration, which the
height are 700mm, is almost 80%, compairing with 20% for beams which the height are 4500mm.
Fire resistance of large scale beams is better than small scale beams. The calculation formula on
the ratio of bonded prest
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