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     耐高溫不銹鋼管的研制    耐高溫不銹鋼材隔離紙是用于不銹鋼薄板材冷軋工藝中的一種功能性保護

紙,冷軋溫度高達180～200℃。研究表明,通過添加耐溫助劑,同時優(yōu)化纖維原料種類與打漿工藝,抄造出物理

性能優(yōu)良的不銹鋼耐高溫隔離紙,符合不銹鋼加工工藝的要求。 隨著近些年來不銹鋼在建筑結(jié)構(gòu)工程中日益

廣泛的應(yīng)用，具有良好力學(xué)性能的不銹鋼管混凝土柱正越來越受到研究者們的廣泛關(guān)注。因此深入研究不銹

鋼管混凝土柱的力學(xué)性能和設(shè)計方法非常重要。本文對不銹鋼管混凝土柱的耐火性能進行了研究。采用有限

元模型對影響不銹鋼管混凝土柱耐火極限的各因數(shù)進行了參數(shù)分析，具體參數(shù)包括火災(zāi)荷載比、長細比、截

面尺寸、不銹鋼和混凝土的材料性能等。用橋式試樣研究了接觸壓力、微動幅度、溫度、循環(huán)次數(shù)、高低周

載荷幅值比等參數(shù)對微動疲勞壽命影響。結(jié)果表明拉應(yīng)力和法向壓力均影響微動疲勞壽命。當(dāng)拉應(yīng)力較大

時，微動疲勞壽命（ＦＦＬ）與普通疲勞壽命（ＰＦＬ）相差不大，法向壓力的影響不明顯；拉應(yīng)力較小

時，ＦＦＬ顯著低于ＰＦＬ，且法向影響顯著。ＦＦＬ隨法向壓力增加而降低，但當(dāng)超過２００ＭＰａ后，

反而提高。高低周幅值比的增加，ＦＦＬ大幅度降低。當(dāng)幅值比為０．１２５，從室溫到４５０℃，ＰＦＬ

持續(xù)降低。而ＦＦＬ從室溫到２００℃降低幅度較大，在３００℃左右恢復(fù)，隨后又降低。研究表明ＦＦＬ

的恢復(fù)是微動表面形成了防護性釉質(zhì)層的結(jié)果。 結(jié)果表明，火災(zāi)荷載比、構(gòu)件長細比以及截面尺寸對構(gòu)件的

耐火極限有重要影響，而其他因素，包括不銹鋼和混凝土的強度以及截面含鋼率等，對構(gòu)件的耐火極限影響

較小。

   進行了足尺圓形和方形不銹鋼管混凝土柱在軸心荷載和按ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線進行升溫的火災(zāi)共同作用下的試驗研究。試驗參數(shù)包括火災(zāi)荷載比、截面尺寸等。試驗得到了不銹鋼管混凝土柱軸向變形-時間曲線、截

面特征點的溫度-時間曲線、試件的破壞形態(tài)以及耐火極限等結(jié)果。通過對試驗結(jié)果的分析，研究了試驗參數(shù)

對試件破壞形態(tài)和耐火極限的影響。試驗結(jié)果表明，不銹鋼管混凝土柱具有較好的耐火性能，其耐火極限受

火災(zāi)荷載比和截面尺寸影響較大。用建立的有限元分析模型，對按ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線進行升溫的火災(zāi)作用

下的不銹鋼管混凝土柱的破壞形態(tài)，變形特征，內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變、鋼管和混凝土之間的接觸應(yīng)力等參數(shù)隨

時間變化的規(guī)律進行了深入的剖析。在此基礎(chǔ)上，進一步對構(gòu)件的破壞機理進行了研究。采用熱力相繼耦合

的分析方法，建立了不銹鋼管混凝土柱在軸心荷載和高溫共同作用下的有限元分析模型。模型考慮了材料非

線性和幾何非線性、鋼管和混凝土不同的熱工性能及其在接觸界面上的接觸熱阻和相互作用、初始缺陷以及

非理想化邊界條件等因素的影響。采用收集到的以往的相關(guān)試驗數(shù)據(jù)和本文的試驗結(jié)果對模型進行了驗證，

對比分析表明，采用該有限元模型進行溫度場分析和熱力學(xué)分析，結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。