约束高强钢柱受火后轴压剩余承载力试验研究

作     者：李国强 宋林昕 缪嘉荣 LI Guoqiang;SONG Linxin;MIAO Jiarong

作者机构：同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 广州市设计院广东广州510620 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2020年第41卷第8期

页      面：79-86页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51878506) 

主　　题：高强钢柱 轴向约束 高温试验 极限承载力试验 剩余承载力 

摘      要：设计了3根截面尺寸、长度均相同的Q550高强度钢柱,其中两根受到轴向约束,并对其进行了恒载作用下升温、降温的受火全过程试验,以及自然降温至室温后的轴压剩余承载力试验,对未受火的钢柱进行了常温下的极限承载力试验。研究了高温试验中钢柱的轴向位移-温度和中点侧向挠度-温度关系、极限承载力试验中钢柱的轴力-轴向位移和轴力-柱中点侧向挠度关系,并进行了有限元模拟。试验以及有限元模拟分析显示,若约束钢柱在高温过程中发生屈曲,则降温后钢柱会有明显的残余弯曲变形,并且柱中截面会产生比初始残余应力更为显著的残余应力,从而显著降低钢柱的剩余承载力和轴向刚度。试验结果与有限元分析结果吻合较好,验证了有限元分析模型的有效性。