摘要：为研究高温作用后锈蚀钢筋与混凝土黏结退化机理,设计并制作65个钢筋位于侧边中心、23个钢筋位于侧边角部的拉拔试件。采用通电加速锈蚀方法得到锈蚀试件,然后将其在电炉中升温至目标温度,自然冷却至室温后进行拉拔试验,以研究温度、锈蚀率、保护层厚度和钢筋位置对黏结性能的影响。研究表明:高温(温度不低于400℃)和严重锈蚀(锈蚀率大于6.1%)对黏结性能有弱化作用,保护层厚度对黏结破坏模式和黏结-滑移性能影响较大;微锈蚀(锈蚀率小于2.4%)可导致黏结刚度增大趋势减缓,黏结强度小幅增大或不变;在温度100~200℃之间时,黏结强度达到最大值。基于试验结果,采用Bihill模型进行回归分析,得到适合黏结-滑移全曲线的黏结应力计算式及连续型黏结-滑移模型。计算结果表明,所提出的本构模型能够对黏结应力进行较准确的计算。

摘要：为研究荷载比、受火时间、叠合参数对预制装配式混凝土叠合梁高温后残余受弯性能的影响,共设计了14根T形截面叠合梁,其中12根梁分别进行受火试验及受火后静载试验,剩余2根梁进行常温静载试验;采用有限元软件ABAQUS中的三维弹簧单元模拟了预制-现浇混凝土叠合面的相互作用,提出了叠合梁受火后受弯承载力计算方法。研究结果表明:随受火时间增加,叠合梁残余承载力逐渐降低;相同受火时间下,荷载比越大,叠合参数越小,截面所历经的最高温度越大。荷载比与叠合参数均对叠合梁残余承载力有一定影响,受火时间为120 min时,同一叠合参数下,荷载比为0的梁的残余承载力较荷载比为0.44的提高了19%;相同荷载比下,叠合参数为0.6的梁残余承载力较叠合参数为0.4的提高了24%。考虑到高温后普通混凝土梁残余承载力计算式不再适用于叠合梁,通过引入折减系数,提出了适用于火灾后叠合梁残余承载力简化公式,其计算值与试验值误差4%~12%,精确度较高。

摘要：为研究海洋环境造成的侵蚀损伤对钢筋混凝土梁抗火性能的影响,以氯侵蚀产生的初始裂缝最大宽度作为损伤指标,设计5根钢筋混凝土梁试件,先进行快速氯离子侵蚀试验,使其产生最大宽度为0.05、0.10、0.15、0.20 mm的侵蚀裂缝,然后对不同损伤程度的梁进行火灾试验。结果表明:侵蚀试验中箍筋比纵筋锈蚀严重,氧气浓度显著影响侵蚀速率;火灾试验后不同试件相同位置测点升温趋势大致相同,但截面历经最高温度相差较大,最大温差达到300℃;裂缝宽度越大,试件历经最高温度越高,挠度增长越快;侵蚀损伤指标对试件抗火性能影响显著,侵蚀裂缝宽度愈大试件受弯承载力损失越大,最大下降比例达到25.6%。

摘要：为研究受海洋环境钢筋锈蚀后混凝土柱的抗火性能,设计了5根足尺寸钢筋混凝土轴压柱进行试验。采用通电加速氯离子迁移的方式使混凝土柱锈胀开裂以模拟海洋环境损伤,以锈胀裂缝宽度作为损伤指标,控制通电时间使各柱锈胀裂缝宽度分别达到0.05,0.10,0.15,0.20 mm,并对各柱进行使用荷载下的四面受火试验。试验研究表明:在轴压比不变(本文中为0.2)的情况下,柱的裂缝宽度越大,其极限耐火时间越短;裂缝对试件截面经历的最高温度基本无影响;假定等温线与等温线间距正比例分布,基于此假设,对锈蚀钢筋混凝土柱高温下的轴心受压承载力进行计算,计算结果与试验实测值基本一致。

摘要：为研究裂缝对火灾下钢筋混凝土结构性能的影响,设计4个足尺寸钢筋混凝土偏压柱试件,以裂缝宽度ω作为损伤指标,加载使其产生ω分别为0.05、0.10、0.15、0.20 mm的裂缝,继而对不同使用损伤的柱试件进行四面受火试验。试验研究表明:受火后裂缝宽度发展约为受火前10倍,深度约为受火前3倍;使用损伤愈大,柱极限耐火时间愈短。假定火灾下裂缝宽度、深度开展与受火试验升温时间成正比,采用ANSYS软件对偏压柱截面进行温度场有限元分析。结果表明:有限元分析得出的截面温度与试验实测温度有较好的拟合性;沿柱截面高度方向温度分布存在一个温度畸变平台且使用损伤越大平台越长,导致截面高温下承载力显著退化;沿柱计算长度方向各截面温度分布发生变化,有限元分析中假设沿柱计算长度方向各截面温度分布相同的结论不再适用。提出考虑损伤平台的高温下混凝土柱承载力简化计算模型,显著提高了计算精度,证明了该方法的正确性和可靠性。

摘要：为了研究海洋环境下锈胀裂缝对钢筋混凝土框架节点受火性能的影响,设计了5个配筋相同的足尺钢筋混凝土框架节点试件,以沿梁、柱箍筋方向裂缝宽度最大值为损伤指标,通过快速氯离子侵蚀试验模拟海洋环境下氯离子侵蚀,使4个试件产生不同宽度的锈胀裂缝,然后对4个已损伤框架节点试件以及未损伤的对比节点试件进行火灾试验。结果表明:通过快速氯离子侵蚀试验产生了横向裂缝,其位置与箍筋位置大致相同,其间距与箍筋间距大致相等;初始裂缝宽度对构件高温下的梁、柱端位移变化速率影响显著,锈胀裂缝越宽,构件高温下梁、柱端位移变化速率越快;裂缝的存在加快了热量的传输,导致截面温度场发生畸变;裂缝的存在也会提高钢筋和混凝土的升温速度,加快其力学性能退化,对构件高温下的承载力退化影响显著。

摘要：飞机在高速武器攻击下的生存力是至关重要的。这一仿真研究的主要目的就是研究某型飞机在未来空中可能遇到的武器威胁。通过模拟研究典型战斗部爆炸产生的冲击波和破片对飞机典型部位的高速冲击毁伤,得出一些有应用价值的结论。本研究针对冲击波单独加载、先冲击波加载-后破片侵彻、先破片侵彻-后冲击波加载3种混合作用模式,分析不同作用模式对结构整体变形和局部破坏的影响规律,探明破片与冲击波混合作用下的典型结构累积毁伤效应。本研究基于FEM-SPH自适应耦合算法,建立了高拟真度飞机典型结构的数值毁伤模型,并开展试验对模型进行了有效性验证。数值仿真研究中,以某典型战斗部为背景,进行了球形破片杀伤元和不同爆炸比距离冲击波杀伤元下飞机典型结构损伤的对比;讨论了钛合金结构不同的损伤情况;最后分析了飞机结构典型毁伤模式、损伤转化条件以及损伤机理。结果表明:在高速破片和冲击波联合毁伤情况下,飞机结构战斗损伤与交会条件高度相关;在冲击波的预先加载下,金属结构出现大范围塑性变形区,后破片侵彻损伤形式多表现为剪切损伤和撕裂损伤。随着冲击波比距离增加,金属结构出现大范围撕裂分离现象。经过冲击波加载下的金属结构强度明显降低,破片剩余速度和剩余质量明显高于单独侵彻情况。而后加载的冲击波会对侵彻产生的破口毁伤形貌进行二次改变,出现边缘撕裂和裂纹拓展现象。本研究结论可为飞机防护性设计提供参考,为部队抢修演练战伤预置提供基本输入。

摘要：为研究箍筋锈蚀钢筋混凝土柱的火灾反应及其火灾后的抗震性能,设计并制作4根尺寸及配筋相同的钢筋混凝土柱,以锈胀裂缝为损伤指标,对混凝土柱的箍筋进行电化学加速锈蚀试验,得到箍筋不同锈蚀率的混凝土柱。对RC柱进行限时受火试验,研究箍筋不同锈蚀率的混凝土柱的高温反应。对历经高温的钢筋混凝土柱进行低周水平反复荷载试验,并利用ANSYS进行有限元分析,探究受火后锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能变化规律,分析建模方法的可靠性。研究表明:箍筋锈蚀将导致钢筋混凝土柱截面温度场畸变;锈蚀箍筋对受火后钢筋混凝土柱抗震性能影响显著,锈蚀率越高,耗能能力越低,刚度和延性退化越严重;有限元分析与试验结果吻合较好,模拟方法可行;提出了高温后箍筋锈蚀钢筋混凝土柱受剪承载力计算式,可供箍筋锈蚀火灾后钢筋混凝土柱安全性鉴定参考。

摘要：针对某钢-木屋盖单层工业厂房突然倒塌的现象进行了分析。依据对该厂房的现场勘测结果,对钢-木屋盖进行了计算和理论分析,并最终得出了该厂房的倒塌原因。该工程案例可为同类工程设计和施工提供参考。

摘要：为分析震后火灾环境下混凝土结构的反应,试验设计了3榀足尺单层单跨框架结构,以低周反复水平荷载试验模拟地震动,以框架梁、柱裂缝宽度ω为损伤指标,试件KJ1历经损伤ω=0.5 mm后进行火灾试验,KJ2历经损伤ω=0.1 mm后进行火灾试验,试件KJ3作为对比试验无损伤,直接进行火灾试验。从3榀框架结构的裂缝变化规律、框架柱轴向变形、截面温度场分布、承载力退化等方面进行了对比分析。试验结果表明:损伤后混凝土材料的热传导性能提高,相应截面所经历的最高温度也增高;框架结构的高温变形恢复能力变差,梁截面承载力下降幅度比柱截面大。最后提出了损伤指标与结构抗火性能退化之间的量化关系。