钢筋钢纤维混凝土梁与钢筋混凝土梁抗火性能试验及对比分析

周焕廷; 陈建平; 邹有云

doi:10.13969/j.jzgjgjz.20230913003

建筑钢结构进展 ›› 2025, Vol. 27 ›› Issue (02) : 9 -20. DOI: 10.13969/j.jzgjgjz.20230913003

钢筋钢纤维混凝土梁与钢筋混凝土梁抗火性能试验及对比分析

周焕廷, 陈建平, 邹有云

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摘要

为了研究钢筋钢纤维混凝土梁在高温下的抗火性能，对截面尺寸和配筋均相同的钢筋钢纤维混凝土梁和普通钢筋混凝土梁开展了抗火试验和有限元模拟。试验结果表明：普通钢筋混凝土梁发生了以剪切破坏为主的弯剪破坏，呈现出脆性破坏的特点，而钢筋钢纤维混凝土梁发生弯曲破坏达到极限状态，属于延性破坏；钢筋钢纤维混凝土梁的临界温度为594℃，相比于普通钢筋混凝土梁（545℃）提高了9.0%；临界状态下，钢筋钢纤维混凝土梁的跨中挠度更大、弯曲裂缝发展更加充分、裂缝宽度更大，但裂缝间距更小、主裂缝之间的衍生裂缝更多。数值研究表明：加入适量的钢纤维能增强混凝土的整体性，使其受力更加均匀，随着钢纤维体积掺量的增加，钢筋钢纤维混凝土梁的抗弯刚度也随之增强；不同钢纤维体积掺量的钢筋钢纤维混凝土梁的力学性能分析表明，当钢纤维体积掺量为1.0%时，梁的挠度发展更加充分；增加配筋率可以增强钢筋钢纤维混凝土梁的初始刚度，但当配筋率超过一定值后，其对抗弯刚度的提高效果不明显，反而会降低钢筋的利用效率。