地震及次生火灾后Q355钢材力学性能研究

摘要

地震及次生火灾是一种链式灾害组合，不同于单一灾害，其对材料的损伤破坏具有多灾害耦合叠加和累积放大的特点，而现行设计规范均未考虑这种灾害组合的影响。为此，针对结构常用的Q355钢材，以地震及次生火灾为链式灾害场景，系统研究材料在不同循环应变以及火灾温度后的力学性能，通过试件在宏观和微观层面上的破坏形态、滞回曲线以及关键力学性能指标的变化，揭示Q355钢材在地震及次生火灾作用后的破坏机理，并建立相应的本构关系。结果表明：链式灾害后，断口特征从杯状转变为平整形态，微观韧窝随温度升高而减小且密度增加。循环应变增加时，屈服强度和极限强度均上升，但温度升至400℃后，两者显著下降。基于Poh模型，利用试验数据，建立了能够考虑地震及次生火灾后的Q355钢材本构关系，为链式灾害场景下的材料力学性能评估提供参考。

关键词

地震及次生火灾 / Q355钢材 / 电子显微镜扫描 / 力学性能 / 本构模型

基金资助

高校学科(专业)带头人培育项目(DTR2023028); 国家自然科学基金项目(52308129)