摘要:随着建筑行业的不断发展,钢筋混凝土在建筑行业中的应用越来越多,钢筋混凝土的性能被人们越来越关注。在发生火灾时,钢筋混凝土的抗火性能就尤其关键,抗火性能好,能使人们的经济损失大大降低,对人们的安全也有所保障。本文就钢筋混凝土结构抗火性能试验中存在问题做出简单分析,希望能为提高钢筋混凝土的抗火性能提出一些有效建议,为我国的建筑事业的发展做出一些贡献。
关键词:钢筋混凝土;抗火性能实验;存在问题;思考
引言:为了钢筋混凝土的抗火性能的提高,美国哈佛大学火灾科学之父How ard Emmons教授进行了两次足尺实验,为研究扛火性能开创了新的里程碑,通过这两次实验的新仪器和处理方法,建立了现代火灾的实验标准。现如今的结构抗火性能研究主要有理论分析、数值模拟以及实验研究三种方法,三种方法有利有弊,相辅相成为结构抗火研究做出了很大的贡献。结构抗火性能试验主要的试验对象主要是材料、构件以及整体结构,通过对这些试验对象的研究,可以提高结构抗火性能的能力,但是在研究过程中还存在着很多的问题。本文就钢筋混凝土结构抗火性能试验中存在问题做出简单分析,希望能对钢筋混凝土结构抗火性能试验研究提供一些有效建议。
一、钢筋混凝土材料抗火性能研究方面存在的问题以及解决方法
钢筋混凝土结构抗火性能试验中存在问题主要是在材料、构件以及整体结构这个三方面,下面就这三方面存在的问题做出简单分析。
(一)钢筋混凝土材料抗火性能研究方面存在的问题
在对钢筋混凝土材料的试验中,主要对材料的基本参数、受力机理以及性能变化进行试验,对于材料的试验,多采用的是小试件。对材料的试验相对来说比较复杂,这就导致对钢筋混凝土材料的研究较少,而且很多的研究针对的材料是地方性材料,研究出来的结果不具有代表性,不能给材料的抗火性能提供很有效的参考条件[1]。现已有针对钢筋混凝土材料的研究,大部分是国外的研究成果,对于我国钢筋混凝土是否适用还有待验证。火灾发生时和火灾发生后的材料处于两种不同的状态,对这两种材料状态的研究都有着较大的研究价值,基于火灾时材料状态的变化较大,现在大部分针对的都是火灾后材料的研究。
(二)钢筋混凝土材料抗火性能研究方面存在问题的解决办法
由于不同的试验标准会带来不同的试验结果,对材料的研究不能产生有效参考条件,所以要统一试验标准,对不同的材料在不同温度下的力学和热工参数做出正确的研究,开展高温双向及高温三向受理条件下的本构关系研究。要加强对试验方法的创新,研制新的试验设备,为钢筋混凝土材料研究奠定良好的基础。
二、钢筋混凝土构件抗火性能研究方面存在的问题及解决方法
(一)钢筋混凝土构件抗火性能研究方面存在的问题
对于钢筋混凝土构件方面的试验,由于研究目的和侧重点的不同,得到的研究结果也不同,如果试验的重点受力机理,则要尽可能的降低其他因素的影响,突出对受力机理的研究[2]。对于火灾研究试验相对比较复杂,有时候需要针对不同的试验结构,采取相应特定的试验条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如在试验炉的火灾试验中,试验炉的尺寸问题,不同的尺寸对应的实验结果会有不同的差异,试验炉加热方式的选择也存在问题,不同的加热方式造就了不同的温度,温度对构件的损伤程度不同,所以试验结果也会不同。
(二)钢筋混凝土构件抗火性能研究方面存在问题的解决方法
在对钢筋混凝土构件进行试验时,要加强理论分析,建立合理的影响关系,防止其他因素对试验重点出现较大的影响。针对火灾试验的不同,要对试验炉的尺寸把握好,避免因试验炉尺寸产生的温度差异对试验结果造成误差,还要加强对试验数据的修正,对不同条件下影响因素不同的试验加以深入分析,确保构件试验的试验结果有着可靠的依据。
三、钢筋混凝土整体结构抗火性能研究方面存在的问题及解决方法
(一)钢筋混凝土整体结构抗火性能研究方面存在的问题
受到火灾的真实环境的影响,钢筋混凝土整体结构在火灾时会有波动性的变化。在进行火灾试验时,一般采用的是单调上升的温度曲线,真实火灾发生时,会由于整体部件受到的温度不同,出现较大的不均匀性,而火灾试验中,整体部件都是均匀的受到相同温度的影响,和实际火灾受到的影响不同,难以保证试验结果接近真实的实际情况[3]。而且现如今对钢筋混凝土整体结构的抗火性能试验较少,对钢筋混凝土整体结构的抗火性能试验要求更高,使得钢筋混凝土整体结构的抗火性能试验不容易进行,而且对于单一构件的试验还不是很完善,火灾情况下,单一构件的破坏,并不一定会影响整体结构的性能,所以现如今对整体结构的试验还很少。还有一点是对整体结构损伤机理的研究不足,在火灾发生时,由于高温的作用,钢筋混凝土的外部温度会升高,而内部温度不会骤然升高,这就造成了内外结构存在较大的温度差,会损伤整体结构的机理和性能,导致整体结构的不安全,由于整体结构的损伤机理可能受到的影响因素太多,试验中需要注意的点很多,所现在对整体结构损伤机理的研究也非常不足。
(二)钢筋混凝土整体结构抗火性能研究方面存在问题解决方法
在对整体结构进行火灾试验时,首先要注意温度的控制,针对不用的试验目的,采取相应的温度,做好相应的监控措施,详细记录所需数据,对试验结果要进行多样化分析,以保证试验结果与真实实际情况相接近。还要加强对新型结构以及异性结构的火灾试验,加强对非均匀温度场、非均匀界面结构的火灾试验,多创新对火损结构安全性的检测方法。
结语:钢筋混凝土抗火性能试验在现如今还处于发展阶段,很多的试验成果都是来源于国外,我们要加强对钢筋混凝土抗火性能试验的重视,在试验过程中,要尽可能的保证试验结果和真实状态的接近,减少试验误差,以保证试验结果能够给钢筋混凝土的抗火性能的提高做出有效的参考依据。在进行火灾试验时,需要考虑的因素太多,现如今的技术水平有限,对于钢筋混凝土的抗火性能试验还有这很大的进步,对于钢筋混凝土抗火性能的研究还有这很大的不足,我们应该从多个方面改进现在试验中存在的问题,以促进钢筋混凝土抗火性能的提高,推动我国建筑事业的发展。
参考文献:
[1]郑文忠,侯晓萌,王英. 混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望[J]. 哈尔滨工业大学学报,2016,48(12):1-18.
[2]张幸,肖岩,Kunnath S K. 钢筋混凝土柱抗火性能的研究现状与展望[J]. 自然灾害学报,2015,24(03):120-131.
[3]丁发兴,周政,王海波,余志武,李巍,粟慧林. 局部火灾下多层钢-混凝土组合平面框架抗火性能分析[J]. 建筑结构学报,2014,35(06):23-32.
论文作者:谢阳
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
标签:火性论文; 钢筋混凝土论文; 火灾论文; 结构论文; 材料论文; 构件论文; 温度论文; 《基层建设》2020年第2期论文;