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新型自复位耗能钢框架抗震及震后抗火试验研究

Experimental Study of a Novel Self-centering Energy-Dissipation Steel Frame Under Earthquake and Post-Earthquake Fire

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地震易诱发次生火灾从而加剧结构破坏和生命财产损失.自复位耗能钢框架作为一种新型可恢复功能体系,已有研究聚焦其抗震性能评价,但尚且缺乏对其震后火灾下的灾变行为和失效机理的相关研究.针对一种以预应力钢棒和屈曲约束板为自复位和耗能元件的新型钢框架,基于节点试验对其抗震及震后抗火性能进行研究.抗震试验结果表明,设计合理的自复位耗能节点在转角高达6％时,仍可实现预期的损伤集中和震后复位机制.震后抗火试验结果表明,在经历幅值6％的转角变形后,自复位耗能节点仍具备长达1.5h的耐火极限和高于900 ℃的耐火温度.不均匀温度场导致的热效应和材料性能退化导致的机械效应分前后两阶段对结构响应起控制作用.屈曲约束耗能板在灾害序列中始终作为主要损伤构件,并以前序地震损伤更甚的耗能板断裂作为节点在次生火灾下的失效模式.预应力钢棒在地震下发挥重要的复位作用,但在震后火灾中由于热膨胀和高温拉伸的共同作用而最终失效.

steel frameself-centeringenergy-dissipationearthquakepost-earthquake firemulti-hazard

楼挺、王伟、李俊霖

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同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室,上海 200092

同济大学土木工程学院,上海 200092

钢框架 自复位 耗能 地震 震后火灾 多灾种

国家自然科学基金国家自然科学基金十四五国家重点研发计划土木工程Ⅰ类高峰学科建设项目

52378182518201050132022YFC38019002022-3-YB-18

2023

10.13969/j.cnki.cn31-1893.2023.10.003

建筑钢结构进展
同济大学

建筑钢结构进展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.806
ISSN：1671-9379
年,卷(期)：2023.25(10)
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