留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

波纹腹板组合梁抗火性能参数分析

周焕廷 秦晗 薛伟杰 伍先兴 张苏鹏

袁浩, 胡文明, 黄昌标, 马俊杰, 潘婷, 衡慈文, 毕雪林. 埃及中央商务区项目大跨钢连廊施工方案研究与实施[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(11): 28-34. doi: 10.13206/j.gjgS23021201
引用本文: 周焕廷, 秦晗, 薛伟杰, 伍先兴, 张苏鹏. 波纹腹板组合梁抗火性能参数分析[J]. 钢结构(中英文), 2020, 35(4): 19-27. doi: 10.13206/j.gjgS19102901
Hao Yuan, Wenming Hu, Changbiao Huang, Junjie Ma, Ting Pan, Ciwen Heng, Xuelin Bi. Research and Implementation of Construction Plan for Long-Span Steel Corridor in Egyptian CBD Project[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(11): 28-34. doi: 10.13206/j.gjgS23021201
Citation: Huanting Zhou, Han Qin, Weijie Xue, Xianxing Wu, Supeng Zhang. Parametric Analysis for Fire Resistance of Composite Steel-Concrete Beams with Corrugated Webs Accounting[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2020, 35(4): 19-27. doi: 10.13206/j.gjgS19102901

波纹腹板组合梁抗火性能参数分析

doi: 10.13206/j.gjgS19102901
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51878528)。

详细信息
    作者简介:

    周焕廷,男,1969年出生,教授,博士生导师。Email:qinhan519441663@qq.com

Parametric Analysis for Fire Resistance of Composite Steel-Concrete Beams with Corrugated Webs Accounting

  • 摘要: 波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于传统组合梁具有较高的承载力,在工程中得到了广泛的应用。为了研究波纹钢腹板组合梁在火灾高温作用下抗火性能,采用ABAQUS有限元分析软件建立了波纹腹板组合梁在高温下的热-力耦合模型,通过分析波纹腹板组合梁跨中挠度、梁端轴力随温度变化曲线研究了荷载比、跨高比、腹板波角、转角约束比和轴向约束比对组合梁抗火性能的影响。结果表明:无梁端约束的波纹腹板组合梁在高温作用下,中和轴沿截面高度不断上移,最后形成塑性铰而达到临界状态;波纹腹板组合梁在无转角和轴向约束时,荷载比对波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能有较大影响,随着荷载比的增加,组合梁临界温度也随之下降;在高温作用下,随着跨高比增大,波纹腹板组合梁临界状态时挠度值也越大;在其他条件相同时,腹板波角越小,说明其越接近平腹板组合梁,在高温作用下腹板越易发生局部失稳,因此抗火性能越差。当波纹腹板组合梁考虑端部约束后,组合梁在相同的荷载比条件下,其临界温度更高,约为无端部约束波纹腹板组合梁临界温度的1.2~1.5倍,且达到临界状态时挠度更小,约为无端部约束波纹腹板组合梁临界温度的0.6~0.8;波纹腹板组合梁转角约束比越大,跨中挠度下降速率越慢,梁端承受的负弯矩就越大,梁端下翼缘越容易发生受压屈曲破坏;无端部约束的波纹腹板组合梁,当腹板波角为65°时,跨中挠度下降速率最快,而具有端部约束的波纹腹板组合梁在腹板波角为45°时,组合梁挠度最大。
  • Zhou H T,Li S Y, Chen L, et al.Fire test on composite steel-concrete beams prestressed with external tendons[J]. Journal of Constructional Steel Research,2018,143:62-71.
    Aziz E M, Kodur V K, Glassman J D, et al. Behavior of steel bridge girders under fire conditions[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2015, 106:11-22.
    Ellobody E, Young B. Nonlinear analysis of composite castellated beams with profiled steel sheeting exposed to different fire conditions[J]. Journal of Constructional Steel Research,2015,113:247-260.
    蒋翔,童根树.耐火钢-混凝土组合梁抗火性能试验[J].浙江大学学报,2016,50(8):1463-1470.
    高轩能,黄文欢.冷弯薄壁槽钢-混凝土组合梁受火试验研究[J].建筑结构学报,2012,33(5):141-149.
    Liu T C H, Fahad M K, Davies J M. Experimental investigation of behaviour of axially restrained steel beams in fire[J]. Journal of Constructional Steel Research,2002,58(9):1211-1230.
    Ellobody E, Young B. Nonlinear analysis of composite castellated beams with profiled steel sheeting exposed to different fire conditions[J]. Journal of Constructional Steel Research,2015, 113:247-260.
    Ellobody E. Nonlinear behaviour of unprotected composite slim floor steel beams exposed to different fire conditions[J]. Thin-Walled Structures, 2011, 49(6):762-771.
    Bihina G, Zhao B, Bouchaïr A. Behaviour of composite steel-concrete cellular beams in fire[J]. Engineering Structures, 2013, 56(6):2217-2228.
    张哲,刘昌斌.火灾下轴向约束波纹腹板梁悬链线效应分析[J].建筑钢结构进展,2015,17(5):58-64.
    王培军,刘昌斌.截面温度不均匀对受约束波纹腹板梁火灾下悬链线效应的影响[J].建筑科学与工程学报,2016,33(6):53-59.
    陈恒超,刘昌斌.截面温度不均匀受约束波纹腹板梁悬链线效应参数分析[J].建筑钢结构进展,2017,19(4):63-97.
    中华人民共和国住房和城乡建设部. 混凝土结构设计规范:GB 50010-2010[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2010.
    European Committee for Standardization. Eurocode 3:design of composite steel and concrete structures, part 1.2:general rules-structural fire design:CEN1993-1-2[S]. Germany:ECS, 1993.
    European Committee for Standardization. Design of composite steel and concrete structures, part 1.2:general rules-structural fire design:Eurocode 4[S]. Germany:ECS, 2005.
    Ollgaard J G, Slutter R G,Fisher J W. Shearstrength of stud connectors in light-weight and normal-weight concrete[J]. Engrg J AISC, 1971(9):55.
    陈玲珠,蒋首超,李国强.高温下栓钉剪力连接件的结构性能数值模拟研究[J].防灾减灾工程学报,2012,32(1):77-82.
    陶慕轩,聂建国.预应力钢-混凝土连续组合梁的非线性有限元分析[J].土木工程学报,2011,44(2):8-20.
    李国强,韩林海,楼国彪,等.钢结构及钢-混凝土组合结构抗火设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
  • 期刊类型引用(10)

    1. 郑尚敏,管冲. 波形钢腹板-钢底板组合箱梁耐火性能及影响因素. 公路交通科技. 2024(03): 94-101 . 百度学术
    2. 杨世俊,周焕廷,许万东. 波纹腹板预应力U型钢-混凝土组合梁高温性能参数研究. 武汉理工大学学报. 2024(07): 52-59 . 百度学术
    3. 周焕廷,梁中政. 负弯矩区钢梁局部增强的连续组合梁抗火性能参数分析. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2023(03): 492-498+504 . 百度学术
    4. 张鑫,李汝凯,杨立华,吕俊利. 铰接约束圆孔蜂窝组合梁抗火性能试验研究与数值模拟. 建筑结构. 2023(19): 76-83 . 百度学术
    5. 沈强,郑尚敏,程海根,沈磊,唐维胜,魏岑茜. 波形钢腹板PC组合简支箱梁抗火性能与设计. 建筑钢结构进展. 2023(10): 46-53 . 百度学术
    6. 周焕廷,王峥峥,张苏鹏,秦晗,伍先兴,陈志华. 手风琴效应对预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能影响研究. 建筑结构学报. 2022(08): 174-184+208 . 百度学术
    7. 周焕廷,陈祥,伍先兴. 预应力波纹腹板开孔钢-混凝土组合梁抗火性能参数分析. 建筑钢结构进展. 2022(06): 73-84 . 百度学术
    8. 周焕廷,伍先兴,陈志华,李坚. 波纹腹板开孔对预应力钢-混凝土组合梁抗火性能影响研究. 中国公路学报. 2022(06): 122-134 . 百度学术
    9. 张琦,毛小勇. 波纹钢腹板-混凝土组合梁抗火性能研究. 江苏建筑. 2022(04): 27-31 . 百度学术
    10. 周焕廷,邹有云,伍先兴,缪江峰. 端部约束型腹板开孔预应力波纹钢-混凝土组合梁抗火性能. 建筑钢结构进展. 2022(10): 68-79 . 百度学术

    其他类型引用(6)

  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  298
  • HTML全文浏览量:  75
  • PDF下载量:  13
  • 被引次数: 16
出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-20

目录

    /

    返回文章
    返回