钢填板-螺栓连接胶合木框架结构耐火试验与有限元分析

• 作者: 张悦洋 张晋 李维滨 蔡建国
• 来源期刊: 建筑结构学报
• 学科: 工学
• 关键词: 胶合木框架 钢填板-螺栓连接 隅撑布置 受火试验 数值模拟 热-力耦合分析 温度场 耐火极限
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 木结构
• 页码范围: 53-65
• 页数: 13页
• 分类号: TU366.203|TU311.41
• 字数: 8850字
• 语种: 中文
• DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2018.09.007

摘要

为研究钢填板-螺栓连接胶合木框架在火灾条件下的炭化情况和破坏模式,对常温下1榀单跨木框架试件的承载力和ISO 834标准升温条件下3榀单跨木框架试件的持荷耐火极限进行了试验研究,考察了持荷水平、隅撑设置对木框架耐火极限的影响.试验结果表明:炭化层的收缩和剥落会导致防火涂料对金属连接件的覆盖作用失效,从而加剧螺栓周围木材的炭化;未受火的对比试件的破坏模式为木梁跨中区域梁底木材顺纹受拉破坏,受火试件的破坏模式为梁端螺栓密集区域的木材横纹剪切破坏;与高持荷水平试件相比,低持荷水平试件具备更好的耐火性能,当试件的持荷水平由30％下降至10％时,其耐火极限提高了13min;框架中的隅撑提高了试件的抗火性能,减小了木梁的跨中弯矩和梁端剪力,使木梁的破坏模式由梁端脆性剪切破坏向跨中延性弯曲破坏转变,试件持荷水平为30％时,隅撑使试件的耐火极限提高了6min.在ABAQUS有限元软件中采用温度场-结构场顺序耦合分析方法和子程序定义木材本构关系,能较为准确地模拟火灾条件下胶合木框架的温度场分布和破坏模式,采用模拟木节的精细化建模方法可显著提高有限元分析结果的精度;有限元分析模型中木梁底部的木材单元因炭化而逐渐丧失承载力,导致木梁中和轴随受火时间的延长而上移.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张晋	东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室	48	464	11.0	20.0
2	李维滨	东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室	44	439	9.0	20.0
3	蔡建国	东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室	72	433	11.0	20.0
4	张悦洋	东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室	2	1	1.0	1.0