考虑端部约束非定常性的钢筋混凝土框架梁的火灾行为研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51808544
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    卢丽敏
  • 依托单位：
    中国矿业大学
  • 学科分类：
    E0810.工程防灾
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The end restraints of reinforced concrete (RC) frame beams under the fire conditions accommodate with the heating time, which may greatly influence the inner force redistribution and the deflection of the beams, even the stability of the whole structure. This project is studying on the time variable of the end restraints of RC frame beams in fire conditions, the fire behavior of restrained RC flexural members, and the effect of variable end restraints on the fire behavior of RC beams. In order to solve these problems, simplified calculation method for the time-variable end restraints of the beams under fire conditions will be proposed, and then, coupled into the proposed structural fire behavior simulation model for restrained RC members. Fire tests of full scaled RC frame beams will be carried out, the fire behavior of the beams will be surveyed. The measured datum will be used to refine the proposed simulation model. Parameter studies will be carried out to discuss the effect of various restraints on the fire behavior of RC members. The accomplishment of this research will contribute to the fire-resistance calculation and analysis of RC structures, and provide instructions for performance based fire-resistance design of complex structures.
火灾高温下，钢筋混凝土框架梁的端部约束强度会随火灾的发展而变化，直接关系到结构的内力重分配和位移等火灾响应，进而影响整体结构的耐火性能。本项目拟研究火灾升降温全过程框架梁端部约束刚度的变化机理，探索不同约束条件下钢筋混凝土框架梁的火灾动力响应，揭示非定常约束对钢筋混凝土框架梁耐火性能的影响规律。项目基于多步迭代的计算方法，根据火灾场景的不同，提出框架梁的端部约束刚度随受火时间变化的简化模型，并将该模型耦合到钢筋混凝土结构火灾行为的模拟计算中，建立非定常约束条件下钢筋混凝土受弯构件火灾动力响应的数值模型。拟开展多组钢筋混凝土框架梁的火灾试验，研究其火灾升降温全过程的火灾行为，验证并完善拟建立的数值模型，并用该模型展开非定常约束对钢筋混凝土梁火灾响应影响的参数分析。研究成果将有助于完善我国钢筋混凝土结构抗火设计的理论和方法，为复杂结构的性能化抗火设计提供科学依据。

结项摘要

钢筋混凝土梁是钢筋混凝土结构中的重要承重构件，其在火灾情况下的动力响应将直接影响整体结构的稳定。钢筋混凝土框架梁的端部约束强度会随火灾温度的发展而变化，从而影响结构的内力重分配和位移等火灾行为，甚至影响整体结构的耐火性能。因此，对于约束构件尤其是考虑端部约束非定常性的钢筋混凝土结构的耐火性能仍然需要进一步深入的研究。本项目设计了钢筋混凝土框架梁的火灾恒载升温装置，利用柱子截面尺寸的不同模拟不同的约束强度，设计并完成了2组足尺钢筋混凝土框架梁的恒载升温试验以及高温后框架梁的极限承载力试验，并试验研究了同批混凝土材料在经历不同高温后的强度退化规律。基于高温后材料强度的退化规律和端部约束强度随温度的变化规律，建立了钢筋混凝土框架梁火灾响应的数值计算模型，并进行了参数分析。研究结果表明：（1）混凝土的高温烧损层深度随着温度的提高呈现逐渐增加的趋势，混凝土的抗压强度随受热温度的升高先小幅增长后大幅线性下降；（2）在升降温全过程中，钢筋混凝土框架梁的变形和约束力随受火温度的升高均呈现先增加后减小的变化特性，且转角峰值相比与弯矩峰值具有滞后性，从而证明了当温度达到一个限值，框架梁端部约束强度随着温度的升高而降低；（3）梁、柱同时受火时钢筋混凝土框架梁的结构响应相较于梁单独受高温时更强烈，且其约束强度相较于梁单独受火时退化的更早。研究成果有助于完善钢筋混凝土材料和结构抗火设计的理论和方法，还可以拓展应用到钢筋混凝土框架结构火灾后的损伤评估和加固，为推动钢筋混凝土结构抗火性能的研究提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Experimental study of the mechanical properties of basalt fibre-reinforced concrete at elevated temperatures
玄武岩纤维混凝土高温力学性能试验研究
  • DOI：
    10.1080/19648189.2021.2003253
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    European Journal of Environmental and Civil Engineering
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Lu Limin;Han Fei;Qin Yuwen;Wu Shaohua;Yuan Guanglin;Zhao Qingli;Doh Jeung-Hwan
  • 通讯作者：
    Doh Jeung-Hwan
The Chloride Ion Penetration Mechanism in Basalt Fiber Reinforced Concrete under Compression after Elevated Temperatures
高温压缩玄武岩纤维混凝土中氯离子的渗透机理
  • DOI：
    10.3390/app112110137
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Applied Sciences-Basel
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Lu Limin;Wu Shaohua;Qin Yuwen;Yuan Guanglin;Zhao Qingli;Doh Jeung-Hwan
  • 通讯作者：
    Doh Jeung-Hwan
Experimental study on durability of basalt fiber concrete after elevated temperature
玄武岩纤维混凝土高温耐久性能试验研究
  • DOI：
    10.1002/suco.202000746
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Structural Concrete
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Lu Limin;Han Fei;Wu Shaohua;Qin Yuwen;Yuan Guanglin;Doh Jeung-Hwan
  • 通讯作者：
    Doh Jeung-Hwan
高温后混凝土的碳化与氯离子侵蚀试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    混凝土
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    卢丽敏;徐尉豪;王守兴;袁广林
  • 通讯作者：
    袁广林

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码