研究地震作用下非膨胀型钢结构防火涂料的破损机理

       为研究地震作用下非膨胀型钢结构防火涂料的破损机理，进行一缩尺钢框架模型的地震振动台试验，观测地震作用下，钢梁和钢柱的非膨胀型钢结构防火涂料破坏特征和脱落位置，获得钢框架结构在地震作用下的层间位移角、梁端和柱端应变数据，分析层间位移角、应变与非膨胀型钢结构防火涂料脱落的关系;基于aBaQus通用有限元软件，采用弹塑性损伤本构模型，分析在地震作用下，非膨胀型钢结构防火涂料的损伤和脱落行为;对钢柱构件和整体钢结构中梁、柱和节点等位置非膨胀型钢结构防火涂料脱落行为和机理进行数值分析，并与试验结果进行对比。结果表明:n梁柱腹板位置总体未发生脱落，非膨胀型钢结构防火涂料脱落集中在梁柱节点区域，特别是临近节点区域及梁上翼缘位置;2)由地震作用下结构梁柱应变可知，钢材屈服应变部位几乎与涂料脱落部位一致;钢材应变超过屈服应变或层间位移角超过，涂料开始脱落;3)采用弹塑性损伤本构模型的数值模拟分析方法，能合理地分析非膨胀型钢结构防火涂料脱落行为，涂料等效塑性应变分布、脱落位置与钢材等效塑性应变及Mises应力分布基本一致，即钢材等效塑性应变和Mises应力较大的位置，非膨胀型钢结构防火涂料易发生脱落;涂料等效塑性应变对涂料脱落有较大影响，非膨胀型钢结构防火涂料脱落时，等效塑性破坏应变可取值0.002。研究成果可直接应用于大跨钢框架结构的非膨胀型钢结构防火涂料设计。

       目前，钢结构因其强度高、自重轻和安装快等优点，在建筑领域中大量应用。然而，相对于混凝土和砖石等其他建筑材料，钢材的耐火性较差，一般需在构件上涂覆非膨胀型钢结构防火涂料。但是，非膨胀型钢结构防火涂料和钢结构间勃结强度不高，地震作用下可能开裂或脱落，从而失去防火保护作用。因此，地震作用下非膨胀型钢结构防火涂料破损机理研究很有必要。www.beewang.com