600MPa級鋼筋高溫下力學性能的試驗研究.pdf

1、對鋼筋混凝土結構安全性要求的不斷提高，促使其采用的鋼筋等級也逐步提高。600MPa級鋼筋是采用微合金及強化技術新研發(fā)的一種高強鋼筋?！朵摻罨炷劣娩摰?部分:熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2-2013)（送審稿）新增了600MPa級鋼筋并對其常溫下的力學性能指標作出規(guī)定。600MPa級鋼筋逐漸成為工程推廣應用的新目標，但進行結構抗火設計時缺乏其高溫下力學性能的研究資料。因此，本文對600MPa級鋼筋高溫下的強度及變形規(guī)律進行試驗研究，為

2、其推廣應用提供理論基礎和試驗依據。主要研究內容及成果如下：
　　1.進行恒溫加載和恒載升溫兩種溫度-應力途徑下的強度試驗并觀察破壞現象，測得20℃～800℃范圍內鋼筋的極限強度和屈服強度，得出強度擬合公式，對比兩種途徑下的強度變化規(guī)律。試驗結果表明:(1)極限強度和屈服強度都隨溫度升高而降低，400℃～600℃范圍內下降最快，但屈服強度的下降速率要大于極限強度的下降速率;(2)300℃～700℃范圍內，恒載升溫途徑下的強度略高于恒

3、溫加載途徑下的強度，超出該溫度范圍后兩種途徑下的強度相差不大;(3)鋼筋強度等級不同，高溫下屈強比有所差別;(4)強度試驗數據與擬合公式吻合較好。
　　2.進行高溫下的變形試驗，得到20℃～800℃范圍內鋼筋的應力-應變關系、彈性模量、自由線膨脹變形、恒定應力水平下的溫度變形以及2h內的高溫徐變，得出相應的計算模型，并簡要地給出了鋼筋的熱彈塑性積分方案。試驗結果表明:(1)應力-應變曲線與常溫下差別明顯，隨著溫度升高，屈服臺階逐漸

4、消失，強化區(qū)段逐漸縮短，400℃時極限延伸率降至最低，500℃～800℃范圍內僅由斜率逐漸減小的上升段和峰值點后平緩的下降段組成;(2)彈性模量隨溫度升高而降低，與強度變化趨勢基本一致，但降低幅度更大;(3)不同應力水平下，20℃～400℃范圍內的溫度變形相對較小且近似于線性增長，400℃～800℃范圍內近似于指數增長;相同溫度下，溫度變形隨應力水平的提高呈線性增長趨勢;(4)自由膨脹變形隨溫度升高呈冪函數增長趨勢，鋼筋強度差別對其影響