提 出了新型圆截面钢一混凝土一CFRP一混凝土实心组合柱 (简称 为 SCCC组合柱 )，利用 火灾下建筑构 件内温度场 分析有 限元软 件 TFIELD，分析了 自然火灾 曲线下 SCCC组合柱内温度场 ，计算 了 CFRP的温度一时间曲线。通过 与基体材料的玻璃化转变温度比较 ，得 到了 SCCC组合柱的耐火 时间 。计算表明 ：新型圆截 面钢一混凝 土一CFRP一混凝土实心组合柱具有 良好 的耐火性能。 关键词 ： 组合柱 ；纤维增强复合材料 ；耐火性能 ；火灾 中图分类号 ： TU528．571 文献标 志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(2010)01—0037—03 New circularhybridSteel--Concrete—-CFRP-Concretecolumnanditsfirebehavior 删 Yong-jun．TANGYuan一 ．WANGQing (a．SchoolofCivilEngineering；b．SchoolofMaterialScienceandEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China) ThenewcircularhybridStee1．-Concrete-．CFRP--Concretecolumn(simplycalledSCCCcolumn)isproposed．Temperaturedistributionina SCFC columnunderanaturalfireisanalyzedusingTFIELD，aprogram fortemperaturefieldanalysiswrittenbyauthors，an dthetemperature—time curvesofCFRParepresented．ThefireresistancetimeofaSCCCcolumn Can beobtainedby comparingtemperature—timecurveswith asstransition temperatureofpolym erm atrix．Numericalm odelingresultsdemonstratethatthenew circular hybridSteel--Concrete--CFRP--Concretecolumnsareof excellentfireresistance． Keywords： hybridcolumn；CFRP；firebehavior；fire 0 引 言 FRP复合材料是继钢材和混凝土之后的第三大现代结构 材料 ，具有优越 的力学性能 ，给土木工 程领域带来 了大量新机 会和新 挑战 。FRP最突 出的特点是轻质高强 ，同时 ，FRP材料耐 火性能差是其不可忽视 的缺点 。环氧树脂是最常用 的一种 FRP 基体材料和胶黏剂 ，大多数环氧树脂 的玻璃化 转变温度 ( )在 65～150℃之间 ，当温度达到玻璃化转变 温度 时 ，其力 学性能陡 然 下降 ，可以认为 ，粘贴 FRP加 固的建筑构件 ，当 FRP的温度 达到基体材料 (胶黏剂 )的玻璃化转变温度时 ，FRP将 失去加固 作用[1]。环氧树脂 的另一个缺点是易燃 ，温度 达到 450℃时 ，环 氧树脂会开始燃烧 ，同时释放出黑烟和有毒气体 。Ji等在壁厚为 5mln的 GFRP圆管内灌注混凝土 ，形成 GFRP管混凝土构件 ，进 行耐火试验时，仅用 8min，GFRP管中的环氧树脂就燃烧殆尽目。 与环氧树脂不同，纤维特别是碳纤维的强度几乎不受高温影响 ， 两者结合到一起形成 FRP以后 ，高温 力学 性能介于两者之 问。 当温度低于基体材 料的玻璃化转 变温度时 ，CFRP的强度 与常 温下基本相同，温度达到 350℃时，CFRP失去约 50％的强度 ，温 度达到 500℃时 ，强度基本完全丧失。FRP及其基体材料耐火 性能差 的缺 点 ，对 其在桥梁结构 中的应用影 响不大 ，但 当 FRP 用于发生火灾概率较大的商场、宾馆等建筑结构中时 ，其耐火 性能就成了人们关注的焦点同，因此 ，研发具有 良好耐火性能 的 新型 FRP组合 构件 ，对 于推 动 FRP在土木工程 中广泛应用具 有重要 意义 。 1 新型钢一混凝土一cFRP一混凝 土实心组合柱 近些年 ，含有 FRP的组 合构件得到 了较快发 展 ，已经出现 了 FRP管一混凝 土柱 、FRP一混凝土 一钢管双壁 组合柱 、FRP一钢 管一混凝土柱等。 FRP管一混凝土组合柱(见 图 1)是在 FRP管内浇筑混凝土 而形成 的组合构件 ，用包裹 FRP法进行加 固的钢筋混凝土柱也

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