首先,本文基于对高温下预应力拉索力学性能试验成果的分析,回归出可用于理论分析和数值计算的预应力拉索高温力学性能模型;其次,基于实用大空间火灾空气升温模型和钢钢结构材料升温的真实时间历程,采用考虑时间积分效应的非线性有限元数值分析法,建立了用于预应力张弦梁钢结构抗火分析的数值模型。最后,通过对大跨度预应力张弦梁钢结构抗火计算结果的分析,研究钢结构的温度场分布、位移和应力特征,分析引起钢结构产生较大变形的主力线究一温非研.要原因,并对钢结构的整体抗火性能进行评价。
2 高温下预应力拉索的力学性能
高温下钢材的力学性能会有明显变化,随着温度的升高,钢材的屈服强度、弹性模量等关键参数将显著减小。关于普通钢材的高温力学性能,CECS200:2006《建筑钢钢结构防火技术规范》‘31有明确规定,这里不再赘述。
由于预应力拉索的制作工艺不同于普通钢材,其在高温下的力学性能与普通钢材有些不同。为了了解预应力拉索在高温下的力学性能,国内学者针对工程中常用的预应力拉索一预应力钢绞线(1860级)进行了高温力学性能试验研究。文献[4]采用不同温度下的恒温加载模式,针对36根试件进行了试验研究;文献Lsl同样采用恒温加载模式,在20,100.200,300,400,500,550,600,700℃共9个温度点上,对27根试件进行了力学性能试验。