论文部分内容阅读
把在工厂制作好的蜂窝梁和混凝土楼板通过抗剪连接件连接起来便组成了蜂窝组合梁,这是一种组合结构。蜂窝组合梁既具备蜂窝梁抗弯性能好等优点,又具有混凝土楼板抗压性能好的优点,并且通过将二者的连接避免了钢结构容易受压失稳的缺点和混凝土抗拉性能差的缺点。并且蜂窝梁和混凝土楼板都可以在工厂预制,有符合现阶段我国大力推广装配式建筑的潮流。虽然钢结构的优点有很多,但是在高温状态下,钢结构的力学性能会急剧下降导致钢结构建筑遭到破坏,所以有必要对蜂窝组合梁在高温状态下的力学性能进行研究。通过运用试验研究结合计算机数值模拟分析的方法,综合研究蜂窝组合梁在高温状态下开孔率、孔间距、腹板厚度、加劲肋设置、外荷载大小,有无防火涂料保护等一系列因素对其力学性能的影响,有助于为国家及地方、行业规范提供数据及参考,进而完善蜂窝组合梁在实际应用中的安全性能,这有助于蜂窝组合梁的推广及使用,更可以降低或者避免在发生建筑火灾时人员的伤亡及财产的损失。更可以为国家及地方、行业规范提供数据及参考。为研究高温状态下蜂窝组合梁的力学性能,通过运用试验研究结合计算机数值模拟分析的方法,分析在蜂窝组合梁升温过程中的温度场分布、受力特点、破坏模式、耐火极限等等因素。在试验中,将实腹式蜂窝组合梁作为对照组,对比圆形孔蜂窝组合梁及六边形孔蜂窝组合梁在实际火灾下发生的破坏模式来分析各种参数对蜂窝组合梁高温下力学性能的影响。运用数值模拟的方法,使用ABAQUS软件,模拟蜂窝组合梁升温时的温度场分布,得出在升温过程中梁上及混凝土楼板的温度分布规律。通过改变开孔率、孔间距、开孔形状、腹板厚度、是否设置加劲肋及外荷载的大小来确定各影响因素与蜂窝组合梁高温下力学性能的关系。研究表明:在保证开孔率不变改变孔间距的时候,孔间距对蜂窝组合梁高温下力学性能的影响不大;开孔率在一定范围内对蜂窝组合梁高温下的力学性能影响较小,但当开孔率过大时,截面削弱严重会导致梁的性能降低;加劲肋的设置可以非常有效的延长蜂窝组合梁的耐火极限,防止因钢梁力学性能退化引起的下翼缘侧翼和腹板的屈曲;腹板厚度的增大会有助于保证腹板的局部稳定性,但不会对蜂窝组合梁的临界温度及承载力有较大贡献,且实际应用中增大腹板厚度不利于节约成本;荷载大小是影响蜂窝组合梁高温下力学性能的重要因素。上述的研究成果,可为蜂窝式钢结构抗火性能的进一步研究奠定基础。