防火涂料涂层破损的试验进行建模计算

    选取文献中试件S1和S2纯弯荷载下，防火涂料涂层破损的试验进行建模计算，以验证本构模型。图10为试件S1和S2的有限元模型，网格为30 mm。图10中，防火涂料和钢材采用C3D8R实体单元。钢柱高1.8 m，截面为H型，尺寸为300 mmX300 mmX 15 mmX 10 mm，厚型防火防火涂料为25 mm;采用高强螺栓(10.9级M30)将试件固定底座上，底座尺寸为600 mmX380 mmX40 mmo钢材和防火涂料材料基本参数见表9。钢材屈服应变约为1.325X10 3。

    S1为单向加载。单向加载时，S1荷载分级加载，每级10 kN，直到试件破坏。文献试验表明，试件S1极限承载力为288 kN，柱顶极限位移为83 mm。

    S2试件为往复加载。S2试件屈服前，采用荷载控制加载;试件屈服后，采用柱顶位移控制加载，其中位移控制值分别为屈服位移1.0, 1.5和2.0倍等，并依次累加，屈服后每级循环3次。试验表明，试件S2极限承载力为300 kN，正(负)向极限位移达到75(74)mm。

    图11为S1试件荷载一位移计算结果与试验结果对比及防火涂料模拟结果。由图11(a)可见，计算曲线和试验曲线吻合较好，验证了模型有效性。

    图11(b)一(d)为数值模拟防火涂料脱落情况，空白区域为防火涂料脱落区域，绿色网格为防火涂料未脱落区域。由图11(b)一(d)可见:试验脱落长度约为0.55 m，计算脱落长度为0.75 m;相比受拉翼缘侧，受压翼缘侧防火涂料脱落相对较为严重，这一点与文献试验结果较为一致，柱底部受压区防火防火涂料压碎，受拉区下部剥落，受压侧翼缘侧面防火防火涂料裂缝全线贯通。数值分析结果表明:防火涂料脱落集中于柱底部翼缘，而其腹部位置防火涂料脱落较少，对比可知防火涂料脱落模拟结果总体和文献[[4〕试验脱落情况相吻合;受压翼缘侧防火涂料脱落较为严重，受拉翼缘侧防火涂料脱落相对较少;同时，相比翼缘两侧，腹板位置防火涂料出现少许脱落，特别是腹板中部区域。www.beewang.com