钢材高温力学性能试验目的、准备及相关标准要求

2016/7/20 14:30:32

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概述:

进行火灾下钢结构反应分析的基础，是比较深入地去了解结构钢在高温时的机械力学性能。国外曾经针对高温下结构钢的机械力学性能开展过较多的研究，然而，因为试验方法存在不同（分别是稳态试验以及瞬态试验），试验设备跟量测技术的精度不一样，试验过程里控制方式以及控制参数的选用存在不同情况（在稳态试验当中有应变控制或者应力控制，应变速率以及应力速率的选取，在瞬态试验里升温速率的确定等），再加上蠕变因素有着复杂的影响，所以试验结果存在一定的差异。从事结构抗火反应理论分析的不同研究人员，所采用的材性模型不一样，计算各参数的方式也存在较大差别，有的采用简单的分段模型，有的采用复杂的光滑曲线模型。国内针对高温下结构钢的材性特性，尚未开展过系统研究，所进行的结构钢材高温试验，主要聚焦于结构钢在高温下的损伤及其累积，以及冷却后的力学性能。

试验设计：

1、试验目的

知晓在高温情形下钢材应力、应变以及温度之间所存在的关系，跟国外的曲线以及试验结果予以比较，进而提出可应用于钢结构抗火分析的材性模型；明白高温状态时卸载过程里应力、应变的关系；初步知悉高温蠕变所产生的影响。

2、试件准备

所采用的试件，其尺寸全部是试验机的尺寸，试件所使用的钢材为Q235。其余的试验控制条件，像是温度、加载条件等，全都依据国家标准《金属拉伸试验方法》(GB228)以及(金属高温拉伸试验方法》(GB4338)展开进行。句号。

3、试验方法

运用荷载控制的稳态试验办法，也就是把构件于无应力状况下，按照一定的升温速率（此试验选取的是10`C /min）进行平均升温，使之达成某一温度，在稳定一段时间过后开始加载，加载速率维持在中等程度且不改变（此试验选取的是O. 5MPa/s），当应变达到某一规定的值（3%一4%）的时候停止加载，随后以同样的速率进行卸载，将整个过程里应力一应变的变化关系记录下来。

试验结果及分析：

1、常温试验

在试验所提及的常温状况之下，那个材料的力学性能指标呈现为，屈服点Fy等于299.6MPa，极限应力Fu等于433.2MPa，弹性模量E等于2.0乘以10的5次方MPa，流幅大概处于0.16%至2.7%的范围。

2、高温试验

钢材于不一样的温度水准之中，应变抵达一定数值之后进行卸载时的实测应力与应变的关系。

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