鋼材高溫彈性模量性能試驗(yàn)分析

【資料簡(jiǎn)介】

 

概述:

    較地了解結(jié)構(gòu)鋼在高溫下機(jī)械力學(xué)性能是進(jìn)行火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析的基礎(chǔ)。國(guó)外曾對(duì)高溫下結(jié)構(gòu)鋼的機(jī)械力學(xué)性能作過(guò)較多研究，但由于試驗(yàn)方法不同(穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)及瞬態(tài)試驗(yàn))、試驗(yàn)設(shè)備及量測(cè)技術(shù)精度不同、試驗(yàn)過(guò)程中控制方式及控制參數(shù)的選用不同(穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)中應(yīng)變控制或應(yīng)力控制、應(yīng)變速率及應(yīng)力速率的選取、瞬態(tài)試驗(yàn)中升溫速率的確定等)以及蠕變因素的復(fù)雜影響，試驗(yàn)結(jié)果有一定的差異。不同研究人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗火反應(yīng)理論分析時(shí)所采用的材性模型及各參數(shù)的計(jì)算也有較大差別，一般采用簡(jiǎn)單的分段模型，也有采用復(fù)雜的光滑曲線模型。國(guó)內(nèi)對(duì)高溫下結(jié)構(gòu)鋼的材性特性還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)研究，進(jìn)行的結(jié)構(gòu)鋼材高溫試驗(yàn)主要針對(duì)結(jié)構(gòu)鋼高溫下的損傷及其累積以及冷卻后的力學(xué)性能。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

1、試驗(yàn)?zāi)康?/span>

了解高溫下鋼材應(yīng)力一應(yīng)變一溫度之間的關(guān)系，同國(guó)外*曲線及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，提出用于鋼結(jié)構(gòu)抗火分析的材性模型;了解高溫狀態(tài)下卸載過(guò)程中應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系;初步了解高溫蠕變的影響。

2、試件準(zhǔn)備

試件全部采用試驗(yàn)機(jī)的尺寸，試件鋼材采用Q235。試驗(yàn)的其它控制條件(溫度、加載條件等)均依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《金屬拉伸試驗(yàn)方法》( GB228)和(金屬高溫拉伸試驗(yàn)方法》( GB4338)進(jìn)行。

3、試驗(yàn)方法

采用荷載控制的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)方法，即將構(gòu)件在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下以一定的升溫速率(本試驗(yàn)取10`C /min)平均升溫至某一溫度，穩(wěn)定一段時(shí)間后開(kāi)始加載，加載速率保持中等且不變(本試驗(yàn)取O. 5MPa/s)，當(dāng)應(yīng)變達(dá)某一規(guī)定值(3%一4%)時(shí)停止加載，然后以同樣的速率卸載，記錄整個(gè)過(guò)程中應(yīng)力一應(yīng)變的變化關(guān)系。

試驗(yàn)結(jié)果及分析：

1、常溫試驗(yàn)

   試驗(yàn)說(shuō)的常溫下材料的力學(xué)性能指標(biāo)為：屈服點(diǎn)Fy=299.6MPa，極限應(yīng)力Fu=433.2MPa，彈性模量E=2.0*10^5MPa,流幅約為0.16%-2.7%。

2、高溫試驗(yàn)

   鋼材在不同溫度水平下，應(yīng)變達(dá)到一定數(shù)值后卸載的實(shí)測(cè)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

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