火灾后预应力型钢混凝土结构受力性能研究现状分析

生对人 们 的生命财 产安 全及社 会稳定 都造成 了巨大 的危 害 。根 据联合 国“ 世 界火灾 统计 中心 ” （ ＷＦ Ｓ Ｃ） 近年 来 的统计 ， 全世 界 每 年大 约发 生 ６ ０ ０多万 起 火 灾， 全 球 每年 死 于 火灾 的人 数 约有 ６ ． ５万 ～７ ． ５万 人 Ｊ 。在各种 火灾事 故 中 ， 建 筑火 灾 发 生 的数 量 最 多， 造 成 的经 济损 失 和人 员 伤亡 在 所 有 火灾 事 故 中
１ 预应力型钢混凝土结构
预应 力 型钢混凝 土结 构是结 合 了预应力 结构 和
型钢混凝 土结 构 的双重优 点 的一 种新 型组合 结构体 系 。型 钢混凝 土结 构在普 通混凝 土构 件 中配置 了型 钢， 提高 了结构 的承 载 能力 和 刚 度 。同 时 与纯 钢结 构建筑相 比， 还 节 省 了大 量 钢 材 ， 降低 了 造 价 。但 是， 随着 结构跨 度 的增加 或者荷 载 的加大 ， 型钢混凝 土结构 的优越 性就 会 受 到 限制 ， 例 如 正 常使 用 极 限 状态的限制 （ 如裂缝控制条件 ） 会 超 出规 范 要 求 。 为 了改 善结 构构 件在 正 常使 用 阶段 的工 作 性 能 ， 特
景。
引 言
当前 ， 随着 我 国经 济 的发展 和科技 的进 步 ， 人们 对建 筑物 的使 用 功能 要 求 日渐 提 高 。 因此 ， 现 在 的 建筑 设计 进入 了设 计体 型越 来 越 复杂 、 功能 越来 越 多样 的 时代 。我 们周 边 的高层及 超高层 建筑 逐渐增 多， 各种 大跨度 、 重载 结构 不断涌 现 出来 。预 应力 型 钢混 凝 土结构 由于其 刚度 大 、 承 载力 高 、 抗震 性能好 等优 点 ， 主要在 重载结 构 、 大跨 和高层及 超 高层建筑 的转 换结 构等关 键 的结构 构 件 中应 用 ， 因此 保 证这 些关 键部 位重要 构件 的安 全 以及 增强其 抵御 灾害 的 能力 ， 对 于提高 整个 建筑结 构 的可靠性 至关 重要 。 为提 高预应 力 型钢混凝 土结 构在火 灾作 用下 的 受力 性 能 ， 减轻 火灾 造成 的损失 ， 本文对 当前 我 国预
文章编号 ： １ ０ ０ ９— ９ ４ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ２ ４— ０ ２
火灾后 预应力 型 钢混 凝土结构受力 性能研究 现状分 析
口 口 段 素 萍 （ 山西建 筑职业 技术 学 院 ， 山西 太原
摘 要： 阐述 了预 应 力 型 钢 混 凝 土 结 构 体 系 的特 点 ， 对 火 灾
应力 型钢 混凝 土结构 的耐 火性能 研究进 行 了简要 归 纳 和评述 ， 以方 便 预应 力 型 钢混 凝 土结 构工 程 中选
用。
２ 火 灾 的危 害
在 各种 自然灾 害 中 ， 火灾是 最经 常 、 最普 遍 的威
胁公众 安全 和社会 发展 的主要 灾害之 一 。火 灾 的发
０ ３ ０ ０ ０ ６ ） 结 构—— 预应 力型 钢 混凝 土 结 构 。 目前 ， 该 组合 结
构 在不少 的工 程 中 已有应 用 ， 如 山西 晋 中市 榆 次文
后预应力型钢混凝土结构 受力性 能研 究 已取得 的成果 进行 了归纳和分析 ， 就今后 的研 究方 向提 出了建议。 关键词 ： 型钢 混凝 土； 预应力 ； 耐火性能 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ３ ７ ８ 文献标识码 ： Ａ
灾 的问接损 失更 是直 接损失 的 ３倍左 右 。 火灾 对预应 力型 钢混凝 土组合 构件 的受力 性能
在型钢混凝土结构中引入了预应力技术 ， 其优点是 可以有效地改善结构使用阶段 的性能 （ 如控制裂缝 和消除结构挠度等） ¨ Ｊ 。因此形成了一种新型组合
・
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 。在 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
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ＆ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂｕ ｉ ｌ ｄｉ ｎｇ Ｍ ａｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ
化 中心 大跨结 构 、 山东 世 界度 转换结 构 、 南 京 金 山大厦 大 跨 度转 换 结 构 以
及 济南第 十 一届全 运 会 综合 训 练 馆 大跨 度结 构等 ， 都 成功 采 用 了预 应 力 型 钢 混 凝 土 结 构 Ｊ 。 由此 可 见， 预应 力型 钢混凝 土结 构在今 后 的大 跨 、 重 载结构 以及 高层 或超 高层 结 构 的转 换 层 有 很 好 的应 用 前
所 占的 比例 也最 大 。至 今 ， 国内外 建 筑 火灾 给 人 类 带来 的巨大 灾难 和惨 痛 教 训不 胜 枚举 。２ ０ ０ １年 ， 美
国“ ９ １ １ 恐 怖袭 击事 件 ” 中， 纽 约 世 界 贸易 中心 的两 幢摩 天大楼 在遭 到 飞机 的猛烈 撞 击 后倒 塌 ， 造 成 大
楼内２ ６ ０ ０余人死亡 。事后权威部 门调查发 现， 大 楼 的整体倒 塌不 是 因为 飞 机 的撞 击 和爆 炸 造 成 的 ， 而是 由于爆 炸引发 的大火造成 Ｊ 。２ ０ ０ ９年 ２月 ９日，
央视 主体 大楼 北 侧 的配楼 “ 北 京 文 化东 方 酒 店 ” 发 生特 大火 灾 ， 该 酒 店建 筑 高 约 １ ３ ０ ｍ， 东、 南 两 面 着 火， 火势有 ８ ０—１ ０ ０ ｍ高 ， 大火持 续 ６ ｈ ， 造成 直接 经 济损 失 １ ６ ３ ８ ３万 元 。据 统计 ， 全世 界 每年 的火 灾 造 成 的经济损 失 可 达 整个 社 会 生 产 总 值 的 ０ ． ２ ％， 火