黑龙江省杰出青年科学基金(2001-8)
- 作品数：13 被引量：124H指数：8
- 相关作者：郑文忠侯晓萌胡琼许名鑫张昊宇更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学公安部天津消防研究所华南理工大学更多>>
- 发文基金：黑龙江省杰出青年科学基金国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 火灾后预应力混凝土连续板力学性能试验与分析被引量：12
- 2010年
- 完成了7块火灾后两跨无黏结预应力混凝土单向连续板受力性能试验.基于试验结果,拟合出火灾后预应力混凝土连续板中无黏结筋剩余应力、极限应力的计算公式,提出了火灾后预应力混凝土连续板正截面承载力计算公式.根据火灾下温度场分布沿板厚方向将截面分条带,引入火灾后钢筋、混凝土本构关系,基于截面轴力、弯矩平衡,获得了火灾下预应力混凝土板任意截面的弯矩-曲率关系全曲线.基于支座变形协调方程,可用割线刚度法对支座反力进行迭代求解,计算板在外荷载(曲率荷载)与支座反力共同作用下的弯矩、挠度和支座位移,进而对截面曲率积分可求得连续板的变形.试验结果表明:初始有效应力越高、受火时间越长,火灾后连续板预应力钢丝应力损失越严重;保护层厚度越小、受火时间越长、荷载水平越大,火灾后板跨中截面承载力降低幅度越大;受火时间越长、荷载水平越大,板中支座截面承载力降低幅度越大.
- 侯晓萌郑文忠
- 关键词：连续板火灾后承载力
- 预应力混凝土简支板抗火性能试验与分析被引量：16
- 2006年
- 完成了9块无粘结和1块有粘结预应力混凝土单向简支板的抗火试验。各试验板内的热电偶在火灾下的实测结果表明,温度由迎火面至背火面逐渐递减,由迎火面至背火面的温度变化梯度随离迎火面距离的增大而减小。布置于无粘结预应力筋锚固端的力传感器和试验板上的位移传感器的测试结果表明,受火初期试验板挠曲变形增长较快,无粘结预应力筋应力呈增长趋势;受火一段时间之后试验板变形增长速度有所减缓,无粘结预应力筋应力呈减小趋势,且这种趋势一直延续到停火后一段时间;停火一段时间之后,试验板有变形恢复趋势,无粘结预应力筋应力水平又有所恢复。在受火过程中试验板背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程。在试验炉两侧壁的观察孔观测到有6块试验板发生了爆裂,爆裂发生在预应力度较高、荷载作用水平较低的试验板的邻近支座区域。基于试验结果,试算确定了对流换热系数、辐射换热相当发射率系数、混凝土导热系数和比热的取值,应用ANSYS软件实现了对预应力混凝土单向简支板的非线性全过程分析。提出合理考虑温度膨胀、高温蠕变影响的荷载项对应的火灾下无粘结预应力筋应变及应力计算方法。沿板厚将截面分成若干条带,将各条带的板宽乘以所考察条带混凝土与迎火面所在条带混凝土的模量比即可得到火灾下预应力混凝土简支板的等效截面,利用常温下刚度计算公式便可计算出火灾下荷载作用所引起的变形值。
- 郑文忠许名鑫杨杰胡琼侯晓萌石东升
- 关键词：预应力混凝土简支板抗火性能
- 高温下及高温后1770级ф~P5低松弛预应力钢丝力学性能试验研究被引量：47
- 2006年
- 鉴于预应力钢丝高温下及高温后的力学性能是开展预应力结构抗火设计及进行火灾后预应力结构损伤评估与修复的重要依据,对16个1770级P5低松弛预应力钢丝试件进行了高温下拉伸试验,14个钢丝试件进行了高温后拉伸试验。试验表明,随着温度升高,高温下钢丝应力-应变关系曲线形状趋于平缓,钢丝的强度、弹性模量等力学指标不断退化;对于高温后钢丝,温度历程低于300℃时,钢丝力学性能变化不明显;高于300℃时,随温度历程的升高,钢丝应力-应变关系曲线逐渐软化,钢丝各项力学指标逐渐退化。应用粘弹性力学理论,得到了去除加载速率影响的高温下钢丝应力-应变关系曲线,得到了钢丝各项力学指标在高温下及高温后的退化规律,建立了高温下及高温后的钢丝应力-应变曲线方程。为开展预应力结构抗火性能分析及火灾后损伤评估提供了基础性素材。
- 郑文忠胡琼张昊宇
- 关键词：预应力钢丝高温力学性能
- 欧洲规范中混凝土结构抗火设计主要内容(2)——基于构件分析的简化抗火计算方法与火灾下混凝土爆裂简化判别方法被引量：3
- 2008年
- 简要介绍了欧洲混凝土抗火设计规范(EC2-1-2)提供的基于构件分析的简化抗火计算方法与火灾下结构构件混凝土爆裂的简化判别方法,并指出需进一步研究的问题,供我国混凝土与预应力混凝土结构抗火设计及相关标准修订时参考。
- 侯晓萌郑文忠
- 火灾下无粘结预应力筋应力-应变全过程分析被引量：4
- 2011年
- 火灾下预应力筋的膨胀应变、高温蠕变较大,对其受力的影响也较大。提出了通过对火灾下各时间段、各微段无粘结筋膨胀应变、高温蠕变以及无粘结筋总伸长量的分析来得到无粘结筋应力以及应力引起的应变,从而完成无粘结筋应力-应变全过程分析的方法。计算借助编程完成,将火灾下无粘结筋应力变化的计算值与相关的试验数据进行比较,吻合程度较好。分析表明,跨中截面的受拉非预应力筋在火灾下的应力变化趋势与无粘结筋的相似,也是在受火初期增大、一定时间后减小。对火灾下无粘结筋应力-应变全过程的分析有助于了解无粘结预应力混凝土结构抗火性能的机理。
- 胡琼许名鑫郑文忠
- 关键词：火灾无粘结预应力筋应力-应变全过程
- 两跨预应力混凝土连续梁抗火性能试验与分析被引量：5
- 2009年
- 为研究预应力混凝土连续梁的抗火性能，进行了9根两跨有粘结预应力混凝土连续梁抗火试验.通过布置于试验梁内的热电偶，获得了试验梁截面的温度场分布.布置于试验梁上的位移传感器测试结果表明，火灾下连续梁变形增长速度在受火过程中增长速度大体上是一致的.各试验梁边支座反力实测结果表明，受火10 min以内，试验梁边支座反力快速减小，受火10-40 min，边支座反力变化平缓，受火40 min以后，边支座反力又快速恢复.试验梁在受火过程中试验梁背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程.基于试验结果，拟合出了考虑各关键参数影响的火灾下两跨连续梁边支座反力与梁跨中变形的计算公式.
- 侯晓萌郑文忠
- 关键词：有粘结预应力混凝土抗火性能支座反力
- 高温后预应力钢筋和非预应力钢筋的力学性能被引量：13
- 2010年
- 为考察高温后预应力钢筋及非预应力钢筋的力学性能,砸碎38个火灾后预应力混凝土梁板试件,取出预应力钢筋及非预应力钢筋,制作成481个预应力钢筋试件和489个非预应力钢筋试件,并对这些试件进行高温后的力学性能试验。基于试验结果,探索了高温后预应力钢筋和非预应力钢筋的相关强度、弹性模量、断后伸长率等的变化规律,给出了高温后预应力钢筋及非预应力钢筋的应力-应变曲线方程,可用于预应力混凝土结构抗火性能研究。试验结果表明,在经历相同的温度作用后,经历高温下应力历程的预应力钢筋较未经历高温下应力历程的预应力钢筋的强度略低,而非预应力钢筋的强度受高温下应力历程的影响不大。
- 经建生侯晓萌郑文忠
- 关键词：土木工程预应力钢筋非预应力钢筋力学性能
- 高温下1770级φ~P5钢丝蠕变及应力松弛性能试验研究被引量：28
- 2006年
- 鉴于高温下预应力钢丝蠕变、应力松弛及温度膨胀性能是影响预应力结构抗火性能的重要因素,以1770级低松弛预应力钢丝为对象开展了研究工作。完成了25个钢丝试件的高温蠕变试验,得到钢丝高温蠕变应变与时间的关系曲线,建立起钢丝高温蠕变应变计算公式,揭示出蠕变应变随温度升高、应力水平增长及蠕变时间延长而增大的规律;提出考虑高温蠕变影响的钢丝持久极限强度计算公式,揭示了高温下钢丝持久强度与高温下极限强度的差值随温度升高而增大的规律。完成了26个钢丝试件的高温下应力松弛试验,得到高温下钢丝应力松弛与时间的关系曲线,建立高温下钢丝应力松弛的计算公式,揭示了钢丝初应力越大,所受温度越高,松弛时间越长,应力松弛值越大的规律。完成1个钢丝试件的高温下温度膨胀试验,得到钢丝膨胀应变随温度升高而增长的规律,初步提出钢丝高温膨胀应变计算公式。
- 张昊宇郑文忠
- 关键词：预应力钢丝蠕变应力松弛
- 火灾下预应力板混凝土爆裂规律试验研究被引量：17
- 2006年
- 在火灾下预应力板迎火面的混凝土若发生爆裂,受力钢筋将裸露于火中,板将因钢筋被烧断而很快丧失承载力。完成了14块无黏结预应力混凝土简支单向板、1块先张预应力混凝土简支板和9块两跨预应力混凝土连续单向板的抗火试验,描述了8块简支板及3块连续板混凝土爆裂、受拉钢筋被烧断及裂缝分布与开展情况。得到了迎火面压应力水平越高或拉应力水平越低、常温下混凝土强度等级及含水率越高,混凝土越容易发生爆裂或爆裂越严重的初步结论。基于试验结果,首先提出了以常温下混凝土标准立方体抗压强度平均值为横坐标,以火灾下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式和以常温下混凝土含水率为横坐标,以火灾下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式;为便于设计应用,随后还提出了以常温下混凝土标准立方体抗压强度平均值为横坐标,以常温下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式和以常温下混凝土含水率为横坐标,以常温下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式。为初步判断火灾下混凝土爆裂的可能性提供了参考依据。
- 郑文忠许名鑫石东升胡琼
- 关键词：火灾预应力板混凝土含水率
- 两跨无粘结预应力混凝土连续板抗火性能试验与分析被引量：16
- 2007年
- 完成了9块两跨无粘结预应力混凝土连续单向板抗火试验。通过布置于试验板内的热电偶,获得了试验板截面的温度场分布。通过布置于无粘结筋锚固端的力传感器和试验板上的位移传感器,获得了试验板中无粘结筋应力和试验板新增变形在火灾下的变化过程。通过布置于各试验板边支座上的压力传感器,获得了两跨连续板支座反力在火灾下的变化过程。受火过程中试验板背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程。基于不同试件不同时刻的无粘结钢丝应力实测值、边支座反力实测值、跨中新增变形实测值,拟合出了考虑各关键参数影响的火灾下两跨连续板中无粘结钢丝应力计算公式、边支座反力计算公式和跨中新增变形计算公式。针对在抗火试验中有4块试验板板顶负弯矩的钢筋截断处出现了贯穿裂缝的现象,提出了火灾下两跨连续板中支座两侧负弯矩钢筋的截断建议。
- 郑文忠侯晓萌许名鑫
- 关键词：无粘结预应力混凝土抗火性能
