火灾作用下预应力型钢混凝土梁承载性能试验研究与理论分析

预应力型钢混凝土组合构件是一种建立在型钢钢筋混凝土组合构件与预应力钢筋混凝土组合构件优点之上的一种新型组合构件。它具有承载力高、刚度大、抗震性能好等优点。该构件重点应用在大跨度、重载结构和高层建筑的转换结构等重要的结构构件中,保证这些构件的安全性对整个建筑结构的可靠性来说是至关重要的。火灾对预应力型钢混凝土组合构件的受力性能影响极大,构件截面温度梯度的作用可能使结构产生较大的温度应力和变形,火灾作用下组合构件的材料强度和弹性模量降低,改变了原有结构的破坏形态,降低了结构的承载能力。因此开展预应力型钢混凝土组合构件抗火性能的研究,对提高该类工程的综合抗火能力显得尤为重要。本文以预应力型钢混凝土组合构件为研究对象,对预应力型钢混凝土组合构件进行了火灾高温与荷载耦合作用下的耐火行为试验,并采用理论分析与试验对比的方法,对预应力型钢混凝土的抗火性能进行了分析和探讨,主要内容包括：(1)通过对荷载与火灾耦合作用下的预应力型钢混凝土简支梁耐火行为试验,研究了预应力型钢混凝土简支梁在荷载与火灾共同作用下的截面温度场分布、构件端部预应力随时间的变化规律、以及构件变形随时间的变化规律；揭示了预应力型钢混凝土简支梁高温下的力学性能劣化机理。(2)采用有限单元法,建立了高温下预应力型钢混凝土简支梁极限受弯承载力计算公式,并与等效截面法计算结果相比较。采用等效截面法,建立了高温下预应力型钢混凝土简支梁斜截面受剪承载力计算公式；建立了高温下预应力型钢混凝土简支梁的刚度简化计算公式,并将挠度变形的计算值与试验值进行比较。