鋼材高溫彈性模量性能試驗分析

【資料簡介】

 

概述:

    較地了解結(jié)構(gòu)鋼在高溫下機械力學(xué)性能是進行火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析的基礎(chǔ)。國外曾對高溫下結(jié)構(gòu)鋼的機械力學(xué)性能作過較多研究，但由于試驗方法不同(穩(wěn)態(tài)試驗及瞬態(tài)試驗)、試驗設(shè)備及量測技術(shù)精度不同、試驗過程中控制方式及控制參數(shù)的選用不同(穩(wěn)態(tài)試驗中應(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)試驗中升溫速率的確定等)以及蠕變因素的復(fù)雜影響，試驗結(jié)果有一定的差異。不同研究人員進行結(jié)構(gòu)抗火反應(yīng)理論分析時所采用的材性模型及各參數(shù)的計算也有較大差別，一般采用簡單的分段模型，也有采用復(fù)雜的光滑曲線模型。國內(nèi)對高溫下結(jié)構(gòu)鋼的材性特性還沒有進行過系統(tǒng)研究，進行的結(jié)構(gòu)鋼材高溫試驗主要針對結(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。

試驗設(shè)計：

1、試驗?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，同國外*曲線及試驗結(jié)果進行比較，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

試件全部采用試驗機的尺寸，試件鋼材采用Q235。試驗的其它控制條件(溫度、加載條件等)均依照國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬拉伸試驗方法》( GB228)和(金屬高溫拉伸試驗方法》( GB4338)進行。

3、試驗方法

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

試驗結(jié)果及分析：

1、常溫試驗

   試驗說的常溫下材料的力學(xué)性能指標(biāo)為：屈服點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

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

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