仇培云1 臧建波2,3 王新祥3
1.广州地铁建设管理有限公司,广东 广州 510335;
2.华南理工大学 土木与交通学院, 广东 广州 510640;
3.广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 建筑消防研究所, 广东 广州 510530
QIU Peiyun1 ZANG Jianbo2,3 WANG Xinxiang3
1.Guangzhou Metro Construction and Management Co., Ltd.., Guangzhou 510335, Guangdong, China;
2. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China;
3. Fire Research Institute Guangdong Provincial Academy of Building Research Group Co., Ltd., Guangzhou 510530, Guangdong, China
摘要:
内置箍筋约束显著提升CFST组合柱的抗火性能,且在无任何防火保护的情况下,能够使柱仍满足相应耐火等级设计要求,为结构防火设计和增强结构安全服役寿命提供新的方法。本文设计制作了3根足尺矩形CFST组合柱,进行了标准火灾与荷载耦合作用的明火试验,研究了内置矩形螺旋箍筋提升柱抗火性能的效果,考察了箍筋间距对柱抗火性能的影响。基于现有的材料高温力学本构,建立了火灾下矩形螺旋箍筋约束矩形CFST组合柱的数值模型,分析了高温下箍筋约束核心混凝土提升柱耐火极限的作用机理。研究结果表明:在总用钢量相同或甚至略低的情况下,内置矩形螺旋箍筋可显著改善矩形CFST组合柱的耐火性能,耐火极限提升幅度高达104%;通过合理设计箍筋可使轴压柱满足150 min的二级耐火等级要求并取消钢管表面的防火保护层;箍筋间距从40mm增至80 mm对柱的耐火性能影响不大;建立的数值模型可较好地预测内置矩形螺旋箍筋约束矩形CFST柱的耐火极限,但未能较好地预测不同受火时间下的变形。