目录
摘要............................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................. II 第1章绪论. (1)
1.1 引言 (1)
1.2 课题研究背景与意义 (1)
1.3 国内外研究现状分析 (2)
1.3.1 钢筋混凝土结构受火研究现状 (2)
1.3.2 钢结构受火研究现状 (7)
1.3.3 组合结构受火研究现状 (11)
1.4 本文研究方法和主要内容 (14)
1.4.1本文研究方法 (14)
1.4.2 研究技术路线 (15)
1.4.3 主要研究内容 (15)
第2章火灾后钢筋混凝土结构受损程度的检测与鉴定 (17)
2.1 火灾概况 (17)
2.2 现场调查与检测 (18)
2.2.1 检测的目的 (18)
2.2.2 受火区域现场 (19)
2.2.3 构件烧损状态等级评定 (21)
2.2.4 损伤构件裂缝检测 (23)
2.3 建筑结构安全性综合评定 (26)
2.4 鉴定结论与建议 (26)
2.4.1鉴定结论 (26)
2.4.2处理建议 (26)
2.5 本章小结 (27)
第3章火灾作用对钢筋混凝土材料特性及力学性能的影响分析 (28)
3.1 概述 (28)
3.2 材料的热工性能 (28)
3.3材料热-力本构模型的选取 (34)
3.3.1 钢材热力本构模型 (34)
3.3.2 混凝土热力本构模型 (39)
3.4 材料本构模型验证 (43)
3.4.1温度场模型验证 (43)
3.4.2力学模型验证 (44)
3.5 本章小结 (46)
第4章火灾后钢筋混凝土结构力学性能分析 (47)
4.1 概述 (47)
4.2火灾模型 (47)
4.3温度场算例分析 (48)
4.3.1 钢筋混凝土柱温度场计算 (48)
4.3.2 钢筋混凝土梁温度场计算 (50)
4.4 火灾下钢筋混凝土构件抗火性能计算 (52)
4.4.1 钢筋混凝土受火柱耐火极限的计算与分析 (52)
4.4.2 钢筋混凝土受火梁抗火性能的计算与分析 (59)
4.5 火灾后钢筋混凝土构件受火性能评价 (62)
4.6本章小结 (63)
结论与展望 (64)
1 结论 (64)
2 展望 (64)
参考文献 (65)
致谢 (70)
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 (71)
附录B 攻读学位期间参加的科研项目 (71)
摘要
钢筋混凝土框架-剪力墙结构形式为现有住宅结构以及高层建筑的常见结构类型，具有抗震性能好、抗火性能好等优点。火灾作用使得结构的材料性能发生不同程度的损伤，从而导致关键承重构件丧失承载力，引发整体结构的倒塌破坏。因此，有必要针对该类结构的抗火性能进行研究。本文以某钢筋混凝土框架-剪力墙高层建筑火灾现场检测和评估为背景，根据不同火灾场景进行钢筋混凝土梁、柱构件的耐火性能与抗火研究，对于现场检测结果进行对比，为该类结构的抗火设计提供参考。本文主要拟开展以下几个方面的内容：
（1）对某11层钢筋混凝土框架剪力墙结构住宅楼发生火灾后的现场进行了检测和评估。为了分析确定该住宅楼结构在火灾后其受损构件的破坏程度和承载能力损失，通过现场火灾作用调查，包括现场勘察残留物状况，了解火灾过程，调查结构外观损伤严重程度，最后根据构件表面及内部曾经达到的温度和结构损伤外观特征，对受损构件进行等级评定，同时参考结构验算结果判定火灾后的建筑结构实际承载能力及受损程度，以供结构损坏构件维修和加固提供依据。
（2）根据国内外不同标准和规程，对钢筋混凝土结构中钢材和混凝土的热工性能和热力本构模型进行了综述，通过计算对比，得到适合本文计算的材料本构关系。热工材性主要包括：导热系数、比热、膨胀系数以及密度等参数；热-力本构模型根据不同受火阶段分为：常温段、升温段、降温的以及火灾后等四个阶段。每个阶段材性选取的是否合理，直接关系到计算结果的准确性。
（3）根据火灾现场检测和评估，对受火损伤最为严重的钢筋混凝土构件进行抗火分析。按照ISO-834标准升温曲线进行钢筋混凝土构件的温度场分析，得到构件的截面温度分布规律和温度-时间关系曲线。在此基础上，进行钢筋混凝土构件的耐火性能分析，计算构件的耐火极限和受火过程中的破坏机理，并与现场检测结果进行对比分析，为该类结构的抗火设计提供参考。
关键词：钢筋混凝土框架-剪力墙；抗火性能；耐火性能；温度场