外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火分析及耐火保护方法

摘要

外包钢加固钢筋混凝土柱是一种在钢筋混凝土柱四周包裹角钢的加固方法。混凝土柱四周包裹角钢后，可在不显著增加构件截面尺寸的前提下，大幅提高柱的承载能力。同时该方法在加固过程中现场工作量小，加固后构件的整体稳定性好、受力可靠且构件的截面尺寸基本不变，在实际工程中得到了广泛应用。
　　目前，对外包钢加固钢筋混凝土柱在火灾下抗火性能及耐火保护方法的研究极少，因此开展外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火分析及耐火保护方法研究十分必要。基于此，本文分析了不同参数下外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火性能及耐火保护方法，主要内容如下：
　　1.选取合适的材料热工参数及热力学模型，应用 ABAQUS软件，建立了外包钢加固钢筋混凝土柱抗火分析的有限元模型。
　　2.应用相关试验数据，验证了温度场及力学分析模型的正确性。
　　3.设计了六种不同尺寸角钢加固后的外包钢加固钢筋混凝土柱模型，计算了各尺寸角钢加固后柱的承载能力，给出了加固柱极限承载力—极限弯矩包络图。
　　4.分析了轴压比、偏心率、荷载比以及承载力提高系数的变化对外包钢加固混凝土柱抗火性能的影响，揭示了各参数对外包钢加固钢筋混凝土柱轴向变形及耐火极限的影响规律。
　　5.分析了按加固规范构造要求规定的水泥砂浆保护层厚度下加固柱的耐火极限，以及砂浆保护层厚度对温度场及耐火极限的主要影响。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 不同加固方法的特点及发展历程

1.3 组合结构及加固构件的抗火性能研究现状

1.4外包钢加固钢筋混凝土柱研究现状

1.5 研究意义

1.6 本文主要研究内容

第二章 外包钢加固钢筋混凝土柱设计

2.1 引言

2.2 设计加固柱

2.3 加固柱极限承载力

2.4 加固柱设计图

2.5 本章小结

第三章 火灾下外包钢加固钢筋混凝土柱的温度场分析模型

3.1 引言

3.2 基本假定

3.3 火灾升温曲线

3.4 传热学基本原理

3.5 材料热工参数

3.6 建立外包钢加固钢筋混凝土柱的温度场分析模型

3.7 验证外包钢加固钢筋混凝土柱的温度场分析模型

3.8 本章小结

第四章 火灾下外包钢加固钢筋混凝土柱的力学分析模型

4.1 引言

4.2 材料的热力学性能

4.3 外包钢加固钢筋混凝土柱的力学分析模型

4.4 有限元模型验证

4.5 本章小结

第五章 外包钢加固钢筋混凝土柱的抗火性能研究

5.1引言

5.2影响参数及耐火极限判定准则

5.3加固柱轴向变形影响参数分析

5.4加固柱耐火极限影响参数分析

5.5本章小结

第六章 外包钢加固钢筋混凝土柱耐火保护方法设计

6.1 引言

6.2 耐火保护措施

6.3 水泥砂浆保护层对加固柱耐火极限影响的研究

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

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