科技成果

阅读数: 1332

成果名称: HC火灾下考虑支座高温性能退化影响的PC薄腹梁垮塌机理及抗火设计方法研究

成果登记号: 9612023J0014

第一完成单位: 长安大学

联 系 人: 陈永瑞

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 研究报告

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

学科分类: 桥涵工程(580.1020)

完成人: 张岗,王凌波,赵煜,侯炜,王翠娟,宋超杰

成果简介:

   通过分析桥下不同净空、不同车辆类型和不同受火位置的桥下空间瞬态温度场,得到了桥梁火灾场关于距火源中心水平距离、高度和时间的函数,建立了桥梁火灾半开放温度场模型,可以计算空间位置任意点桥梁火灾温度随时间的变化,反映了桥梁火灾局部高强和在空间内显著非均匀分布的特点。

开展了后张有粘结PC梁在燃油火灾下的局部火灾试验,得到了桥梁结构特有闭口截面梁温度场、后张法施工梁在火灾下的预应力衰变规律以及挠度变化、裂缝开展和耐火极限相关试验数据,揭示了PC桥梁火灾损伤演化过程和破坏机理。基于试验数据提出了火灾下PC桥梁火灾响应CFD-FEM耦合分析方法,分析方法涉及火灾动力学、三维瞬态传热和非线性结构响应的顺序耦合分析,并考虑了材料、几何和边界非线性(梁端伸缩缝和支座接触)。

       通过对不同荷载分布(弯曲、剪切和均布荷载)和典型车辆火灾场共同作用下的各受火工况进行分析,得到了PC简支梁、连续梁在火灾下变形、预应力衰变及抗弯和抗剪承载能力退化规律,得到了PC桥梁的最不利火灾场景以及典型破坏模式。针对分别考虑经济性能和结构性能的两类抗火设计目标提出中度火灾可修复、严重火灾不垮塌PC桥梁抗火设计原则,并对所提出的实用防火措施有效性进行计算验证。