公路混凝土橋梁火災(zāi)后安全性能評定高溫冷卻后材料性能與歷經(jīng)溫度對應(yīng)關(guān)系、構(gòu)件截面縮減及承載能力計(jì)算方法

1、附錄 J（規(guī)范性）高溫冷卻后材料性能與歷經(jīng)溫度對應(yīng)關(guān)系高溫冷卻后混凝土力學(xué)性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系見 J.1，高溫冷卻后鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)隨 溫度的變化關(guān)系見表 J.2，高溫冷卻后鋼筋與混凝土粘結(jié)性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系見表 J.3，鋼 絞線預(yù)應(yīng)力損失率隨歷經(jīng)溫度的關(guān)系見表 J.4。表 J.1 高溫冷卻后混凝土力學(xué)性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系抗壓強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度溫度/℃ 自然冷卻 噴水冷卻 自然冷卻 噴水冷卻 彈性模量20 1.0

2、0 1.00 1.00 1.00 1.00100 0.99 0.93 0.95 0.92 0.90200 0.91 0.85 0.85 0.79 0.77300 0.85 0.74 0.68 0.62 0.61400 0.75 0.65 0.57 0.49 0.46500 0.64 0.55 0.45 0.36 0.34600 0.57 0.46 0.34 0.25 0.21700 0.49 0.33 0.24 0.17 0.17800

3、 0.33 0.21 0.16 0.07 0.15900 0.21 0.16 0.05 0.00 0.00表 J.2 高溫冷卻后鋼筋力學(xué)性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系熱軋鋼筋 鋼絞線 鋼絲溫度/℃ 屈服 強(qiáng)度極限 強(qiáng)度彈性 模量屈服 強(qiáng)度極限 強(qiáng)度彈性 模量屈服 強(qiáng)度極限 強(qiáng)度彈性 模量20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 100 0.99 0.99 0.99 1.00 1.

4、00 1.00 1.00 1.00 1.00 200 0.98 0.99 0.98 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 300 0.97 0.98 0.96 0.97 0.98 1.00 0.93 0.96 1.00 400 0.96 0.97 0.95 0.88 0.88 1.00 0.83 0.85 1.00 500 0.95 0.96 0.93 0.74 0.69 1.00 0.59 0.

5、68 1.00 600 0.93 0.92 0.92 0.61 0.51 1.00 0.41 0.52 1.00 700 0.88 0.90 0.90 0.49 0.36 1.00 0.24 0.36 1.00 800 0.82 0.89 0.88 0.47 0.36 0.97 0.16 0.22 0.97 900 0.77 0.84 0.86 0.49 0.42 0.90 0.19 0.10 0.93 表 J.3

6、高溫冷卻后鋼筋與混凝土粘結(jié)性能損傷系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系溫度/℃ 20 100 200 300 400 500 600 700 800光圓鋼筋 1 0.88 0.75 0.65 0.47 0.32 0.21 0.14 0.08帶肋鋼筋 1 0.96 0.91 0.85 0.77 0.67 0.45 0.4 0.3表 J.4 鋼絞線預(yù)應(yīng)力損失率隨經(jīng)歷溫度的關(guān)系溫度/℃ 常溫 300 400 500 600 700 800預(yù)應(yīng)力損失率 0

7、6% 14% 24% 37% 53% 71%鋼筋彈性模量； s E鋼筋面積； s AEI 截面的抗彎剛度；各損傷區(qū)域繞自身形心軸的慣性矩； 0i d I混凝土各損傷區(qū)域中心點(diǎn)至截面中性軸的距離； i d受力區(qū)鋼筋至中性軸的距離； s d損傷截面軸向受壓承載能力值； u N各損傷區(qū)域混凝土強(qiáng)度值； i c f鋼筋的強(qiáng)度值； s fh0 截面的有效高度；各損傷區(qū)域的寬度； i b逐層損傷區(qū)域混凝土的厚度； i c d受壓區(qū)逐層損傷區(qū)域形心距

8、離截面頂緣的距離； i c xj 受壓區(qū)的應(yīng)分析計(jì)算到的層數(shù)。K.2300℃等溫線法 ℃等溫線法該計(jì)算方法采用縮減的構(gòu)件截面尺寸，即忽略構(gòu)件表面的損傷層。損傷層厚度取為截面受壓區(qū) 300℃等溫線上各點(diǎn)距離截面邊緣的平均深度。假設(shè)溫度大于 300℃的混凝土對構(gòu)件承載力沒有貢獻(xiàn)，而溫度不大于 300℃的混凝土的抗壓強(qiáng)度和彈性模量采用常溫取值，其中常溫抗壓強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值。截面的承載力計(jì)算可采用下述步驟：a）確定截面 300℃等溫線的位置；b）

9、 去掉截面上溫度大于 300℃的部分，等溫線的圓角部分可近似處理成直角；c）確定受拉區(qū)和受壓區(qū)鋼筋的溫度，單根鋼筋的溫度可根據(jù)鋼筋中心處位置由構(gòu)件截面溫度場曲線獲得，對于落在縮減后的有效截面之外的部分鋼筋，在計(jì)算該截面的高溫承載力時(shí)仍需予以考慮；d） 根據(jù)鋼筋的溫度確定鋼筋強(qiáng)度，確定過程中鋼筋的常溫強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值；e）針對縮減后的有效截面以及由步驟 4 獲得的鋼筋強(qiáng)度，采用常溫計(jì)算方法確定截面的高溫承載力；f）比較并判斷截面的高溫承載力