钢材高温抗拉强度试验分析

概述:

    较地了解结构钢在高温下机械力学性能是进行火灾下钢结构反应分析的基础。国外曾对高温下结构钢的机械力学性能作过较多研究，但由于试验方法不同(稳态试验及瞬态试验)、试验设备及量测技术精度不同、试验过程中控制方式及控制参数的选用不同(稳态试验中应变控制或应力控制、应变速率及应力速率的选取、瞬态试验中升温速率的确定等)以及蠕变因素的复杂影响，试验结果有一定的差异。不同研究人员进行结构抗火反应理论分析时所采用的材性模型及各参数的计算也有较大差别，一般采用简单的分段模型，也有采用复杂的光滑曲线模型。国内对高温下结构钢的材性特性还没有进行过系统研究，进行的结构钢材高温试验主要针对结构钢高温下的损伤及其累积以及冷却后的力学性能。

试验设计：

1、试验目的

了解高温下钢材应力一应变一温度之间的关系，同国外*曲线及试验结果进行比较，提出用于钢结构抗火分析的材性模型;了解高温状态下卸载过程中应力一应变关系;初步了解高温蠕变的影响。

2、试件准备

试件全部采用试验机的尺寸，试件钢材采用Q235。试验的其它控制条件(温度、加载条件等)均依照国家标准《金属拉伸试验方法》( GB228)和(金属高温拉伸试验方法》( GB4338)进行。

3、试验方法

采用荷载控制的稳态试验方法，即将构件在无应力状态下以一定的升温速率(本试验取10`C /min)平均升温至某一温度，稳定一段时间后开始加载，加载速率保持中等且不变(本试验取O. 5MPa/s)，当应变达某一规定值(3%一4%)时停止加载，然后以同样的速率卸载，记录整个过程中应力一应变的变化关系。

试验结果及分析：

1、常温试验

   试验说的常温下材料的力学性能指标为：屈服点Fy=299.6MPa，极限应力Fu=433.2MPa，弹性模量E=2.0*10^5MPa,流幅约为0.16%-2.7%。

2、高温试验

   钢材在不同温度水平下，应变达到一定数值后卸载的实测应力-应变关系。

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