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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

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
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
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
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.
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  • 收稿日期:  2019-12-20

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