混凝土叠合箱（暗箱）网梁楼盖火灾试验及分析

作     者：张洪磊 

作者单位：山东建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵考重

授予年度：2012年

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] 

主      题：混凝土叠合箱(暗箱)网梁楼盖 火灾 位移 温度梯度 耐火极限 破坏 结构形式 

摘      要：叠合箱网梁楼盖是箱形截面的密肋楼盖,由预制叠合构件“叠合箱与后浇肋梁连接成梁、板合一的整体,具有底部平整、大空腔蜂巢构造、空间受力的特性。混凝土叠合箱网梁楼盖已开始广泛应用于各种工程。 近年来,建筑火灾频繁发生,严重威胁着人民的生命财产安全。火灾中,混凝土叠合箱网梁楼盖在起承重和防火隔断作用的同时,也是受火面最大、损伤最严重的构件之一。因此有必要对混凝土叠合箱网梁楼盖在火灾下的行为进行研究。为了解板在火灾中的行为,本文对混凝土叠合箱（暗箱）网梁楼盖在火灾中的行为进行了试验研究,并对试验结果进行了分析,所做工作如下： 根据试验要求对火灾试验炉进行改造;通过模拟混凝土叠合箱（暗箱）网梁楼盖的四边简支边界条件,按照IS0834国际标准升温曲线,进行了恒载作用下混凝土叠合箱（暗箱）网梁楼盖在真实火灾条件下的试验;对试验中板截面温度、钢筋温度、叠合箱内腔、平面内外位移、板边转角,进行监测采集,并联系试验宏观现象对试验数据进行处理,获得了四边简支叠合箱（暗箱）网梁楼盖受火作用后的损伤机理、火灾中板内温度场分布及位移随时间和温度变化规律。 通过对混凝土叠合箱（暗箱）网梁楼盖的真实火灾试验得到以下主要结论： （1）叠合箱网梁楼盖受火作用后,叠合箱底板受到由于温度升高产生的平面内压力和空腔内气体膨胀产生的平面外压力的共同作用,首先产生爆裂“失稳,混凝土脱落,肋梁未发生爆裂现象。 （2）由于叠合箱底板在高温情况下爆裂,混凝土叠合箱网梁楼盖的结构形式由空心楼板结构转变成类似于井字梁楼盖的结构形式,并引起结构的内力重分布,楼板四周的肋梁受到扭矩作用：随着燃烧时间的增长和温度的升高,周边肋梁的扭矩逐渐,从而产生斜裂缝,可能会造成受扭破坏。 （3）随着叠合箱底板的爆裂,楼板刚度降低速率明显加大。当大部分底板爆裂后,刚度降低速率减缓,此时刚度的降低主要是由受高温作用后材料性能改变造成。 （4）叠合箱底板爆裂后,肋梁处于三面受火状态,但由于叠合箱的侧板对肋梁有一定防护作用,减缓了肋梁内热量的传递,提高了肋梁的抗火性能和楼盖的耐火极限。 （5）从受火时间和破坏形态看,混凝土叠合箱（暗箱）网梁楼盖的抗火能力较混凝土叠合箱（明箱）网梁楼盖的好。 （6）板的破坏发生在停火后。