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预应力钢结构发展过程中的关键问题

发布者:鑫诺压瓦机 发布时间:2017-05-11 15:21
尽管预应力钢结构在工程实践中得到了广泛应用,但目前为止仅有少数研究者对其在火灾中力学行为进行了初步的理论分析,未见有大型的足尺试验研究结果。

  尽管预应力钢结构在工程实践中得到了广泛应用,但目前为止仅有少数研究者对其在火灾中力学行为进行了初步的理论分析,未见有大型的足尺试验研究结果。作者认为预应力钢结构的抗火研究应急需着重解决以下几个方面的问题。
  1、高强低松弛预应力钢绞线高温下和高温后力学性能研究
  近年来,研究者对预应力高强钢丝在高温下的力学性能进行了研究,如南京理工大学的范进对36根预应力钢绞线试件在不同温度下的力学性能进行了试验,得到了钢绞线强度、屈服强度、弹性模量随温度的变化规律,给出了其力学模型。哈尔滨工业大学的胡琼、张昊宇对预应力钢丝进行了抗火试验,总结了预应力钢丝的各项高温力学性能指标的退化规律,并提出了适合于火灾条件下的预应力钢丝本构关系模型。
  尽管国内外学者对预应力钢丝高温力学性能己进行了一些研究工作,但研究对象是用于预应力混凝土结构的普通松弛预应力钢丝,不是预应力钢结构工程中占主导地位的高强低松弛预应力钢绞线,故还不能满足预应力钢结构的抗火分析要求。因此,开展高温下和高温后高强低松弛预应力钢绞线的力学性能研究,总结其各项高温力学性能指标,并建立适用于火灾条件下的预应力钢绞线本构关系模型,是预应力钢结构的抗火分析的前提和基础。
  2、预应力钢结构抗火性能试验研究
  火灾试验研究是获得结构在火灾中真实力学行为的途径,目前对预应力钢结构构件的抗火性能的研究主要是数值模型分析,缺少试验数据的支持,因此有对预应力钢结构进行火灾试验研究,以获得预应力钢结构构件在火灾中的真实力学行为如变形、应力松弛、整体屈曲及局部屈曲等,其试验结果对预应力钢结构的设计、火灾后预应力钢结构构件的承载能力以及对现有预应力钢结构工程的加固具有指导的意义。
  3、根据研究结果,提出预应力钢结构抗火设计的实用公式和提高其抗火性能的工程措施
  由于实用公式是预应力钢结构抗火设计的理论依据,所以对试验研究的结果和理论分析的结果进行对比分析,总结实用公式和影响其抗火性能的因素,对未来预应力钢结构的抗火设计和在工程实践中提高其抗火性能有重大的意义。
  预应力钢结构会越来越广泛地应用于大跨空间结构领域,有对各种形式的预应力钢结构的抗火性能、影响其抗火性能的因素以及火灾后剩余承载能力进行研究分析,这对预应力钢结构的防火设计,选择合理的施工方案,确保火灾时的结构,减少人民的生命财产损失具有重大的意义,预应力钢结构的抗火研究任重而道远。