外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火分析及耐火保护方法

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外包钢加固钢筋混凝土柱是一种在钢筋混凝土柱四周包裹角钢的加固方法。混凝土柱四周包裹角钢后,可在不显著增加构件截面尺寸的前提下,大幅提高柱的承载能力。同时该方法在加固过程中现场工作量小,加固后构件的整体稳定性好、受力可靠且构件的截面尺寸基本不变,在实际工程中得到了广泛应用。目前,对外包钢加固钢筋混凝土柱在火灾下抗火性能及耐火保护方法的研究极少,因此开展外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火分析及耐火保护方法研究十分必要。基于此,本文分析了不同参数下外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火性能及耐火保护方法,主要内容如下:1.选取合适的材料热工参数及热力学模型,应用ABAQUS软件,建立了外包钢加固钢筋混凝土柱抗火分析的有限元模型。2.应用相关试验数据,验证了温度场及力学分析模型的正确性。3.设计了六种不同尺寸角钢加固后的外包钢加固钢筋混凝土柱模型,计算了各尺寸角钢加固后柱的承载能力,给出了加固柱极限承载力—极限弯矩包络图。4.分析了轴压比、偏心率、荷载比以及承载力提高系数的变化对外包钢加固混凝土柱抗火性能的影响,揭示了各参数对外包钢加固钢筋混凝土柱轴向变形及耐火极限的影响规律。5.分析了按加固规范构造要求规定的水泥砂浆保护层厚度下加固柱的耐火极限,以及砂浆保护层厚度对温度场及耐火极限的主要影响。
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