骨料类型对钢筋混凝土柱高温后力学性能影响研究

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发布时间：2021-09-16

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骨料类型对钢筋混凝土柱高温后力学性能影响研究
周立欣，袁广林，贾文亮，田露丹，张倩茜
(中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221008)
摘要：对不同种类骨料钢筋混凝土柱经历不同温度，在自然冷却及大偏心加载情况下的力学性能进行了试验研究。结果表明：相同条件
下硅质骨料混凝土柱的承载力比钙质骨料混凝土柱低，高温后硅质骨料混凝土柱的极限承载力下降速度约为钙质骨料混凝土柱的1．5倍；温
度越高钢筋混凝土柱的变形越大，高温后硅质骨料混凝土柱的挠度和轴向变形增长速度分别为钙质骨料混凝土柱的1．05、1．O7倍。这些研
究成果为进一步研究混凝土结构的抗高温性能及其损伤评估提供了一定的参考。
关键词：高温；粗骨料；钢筋混凝土柱；受力性能
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)o1—0049—03
Study on the behavior of RC columns with diferent aggregate after high temperature
ZHOULi-xin，YUANGuang-lin，JIA Wen—liang，TIANLu·dan，ZHANGQian~ian
(School ofMechanics&CivilEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)
Abstract： The performance of RC columns、vith diferent aggregate after high temperature were tested，an d diferent temperature，cooled by
radiation，Large decentration loading were considered．The result indicated that ultimate load bearing capacity of RC columns reduced gradually
wim temperature increasing．and column with siliceous aggregate dropped about 1．5 times faster；The result also indicated the perform ance of
deform ing reduced after the high temperature，an d column with siliceous aggregate increased about 1．05，1．07 times faster．Th ese results will
provide references for fil／~er study offire resistance behavior and the damage assessment ofconcrete structure．
Km／w ords： high temperature；coarse aggregate；RC column；mechan ical prope~ies
0 引言
目前，对混凝土结构抗火性能的研究越来越受到关注，国内
外对钢筋混凝土的抗火性能进行了大量研究，特别是针对混凝
土梁、柱等构件在火灾作用下的受力和变形问题已取得不少研
究成果。在实际的火灾事故中，不同种类骨料的混凝土构件高
温后的受力性能有很大区~JtJt, ，但现阶段对这方面的研究较
少。基于此，本文对不同种类骨料混凝土柱经历不同温度后的力
学性能进行了研究，可为混凝土结构受火后性能的分析评价提
供参考。
1 试验概况
1．1 试验柱的设计及分组
混凝土的强度等级按C25设计，粗骨料类型选用钙质和硅
质，粒径为5～2O ITIITI，水泥采用32．5级的复合硅酸盐水泥，混凝
土配合比为1：0．55：1．75：2．98(水泥、水、砂、石之比)，28 d抗压强
度为27．6 MPa。试件采用+12的钢筋，其屈服强度为365 MPa，
极限强度为550MPa。每根柱的端部预埋10mill厚的钢板，以
避免端部出现局部受压破坏，试验模型见图1。
本试验共采用8根钢筋混凝土柱，其中6根进高温试验，2
根用于室温下对比试验，高温柱共分为2组，第一组4根柱，骨
料为钙质骨料，另一组为硅质骨料。所有试验柱编号如表1所示。
收稿日期：2010-08-28
基金项目：国家自然科学基金(59978008)
A—A B—B
图1 钢筋混凝土柱截面尺寸及钢筋布置(单位：mm J
1．2 试验设备
本次加热试验采用的电加热炉为中国矿业大学建筑结构
与材料试验室研发的GWD．叭型加载柱高温加热炉，其功率为
12kW，最高温度可达1 100℃。试验炉内温度由炉内热电偶通过
数显测温柜读出，试验柱内部温度通过柱内部埋置的热电偶得
到，升温速度约为l0℃／min。
加载试验在中国矿业大学建工学院结构试验室的PWS．500
型电液伺服试验机中进行，采用圆滚轴支座加载。加载试验中，