公伟等：HTRB6O0级高强钢筋高温下的力学性能 ·1433· 1.4r 1.2 3应力-应变曲线简化计算模型 1.0e 由式(1)~(7)，可以计算出任一温度下HTRB600 0.8 0.6 ◆试验值 级高强钢筋应力-应变曲线上比例极限点A,屈服强度 0.4 一拟合曲线 点B与极限强度点C,连接以上3点可得到任一温度 0.2 下钢筋的近似应力-应变曲线，但仅凭以上3个点来拟 200 400 600 800 1000 合应力-应变曲线太过粗略，因此需要确定更多的关 温度/℃ 图11钢筋极限强度时应变 键点来保障拟合曲线的精度 Fig.11 Strains of the ultimate strength of the steel bars 造成拟合曲线不精确的原因是圆滑曲线部分无法 简单地用直线拟合，因此可以将圆滑曲线部分曲率最 2.9不同强度钢筋高温下力学性能对比 大的点作为关键点D,使拟合曲线更加精确.如果拟 为比较不同强度钢筋高温下力学性能的变化，将 合曲线精度仍不满足需求，则再取剩余曲线段中曲率 以往不同研究的试验数据6.5)与本文试验数据进 最大的点作为关键点E,以此类推直至精度满足需求 行对比，其高温下屈服强度、极限强度与弹性模量的变 (本文精度要求拟合曲线与试验曲线之间误差小于20 化如图12所示.从图中可以看出： (1)不同强度钢筋高温下屈服强度和极限强度均 MPa).经计算不同温度下应力-应变曲线上（图5）的 随温度的升高而降低.预应力钢丝高温下屈服强度与 关键点计算如表4所示 极限强度的降低程度则明显大于钢筋.500MPa以下 表4关键点应力与应变值 强度钢筋的屈服强度和极限强度受温度的影响几乎一 Table 4 Stress and strain values of key points 致，而6O0MPa级钢筋高温下屈服强度和极限强度的 关键点D 关键点E 温度/℃ 降低程度明显大于其他钢筋.说明6O0MPa级钢筋高 应变/% 应力/MPa 应变/% 应力/MPa 温下的力学性能与500MPa以下强度的钢筋明显不 200 1.32 601 10.00 735 同，500MPa以下强度钢筋高温下的变化模型不再适 300 1.28 573 7.00 687 用于600MPa级高强钢筋，必须对其进行单独研究. 400 1.21 480 4.00 540 500 1.60 333 (2)不同钢筋高温下弹性模量随温度的变化趋势 600 1.30 223 基本一致，均随温度的升高而呈现不同程度的降低，但 700 1.10 86 与钢筋强度无明显规律. 800 0.52 53 1.2m a ◆335MP钢筋11 1.0 量400MPa钢筋 0.8 女500MPa钢筋1 -500MPa钢筋I阿 0.6 ￥本文6O0MPa钢筋 。-1770MPa钢丝网 0.4 02 0%100200300400500 600700800900 温度℃ 1.2 ◆335MPa钢筋 ■-400MPa钢筋 12 ◆335MPa钢筋 1.0 ·400MPa钢筋句 500MPa钢筋 1.0 +500MPa钢筋6 0.8 *500MPa钢筋 0.8 *500MPa钢筋网 米本文600MPa钢筋 本文6O0MPa钢筋 0.6 。1770MPa钢丝周 ◆-1770MPa钢丝n 0.4 0.4 0.2 0.2 米 100200300400500600700800900 100200300400500600700800900 温度℃ 温度/℃ 图12不同钢筋高温下屈服强度(a),极限强度(b)和弹性模量（©） Fig.12 Yield strengths (a),ultimate strengths (b)and elastic moduli (c)of the steel bars under high temperature公 伟等: HTRB600 级高强钢筋高温下的力学性能 图 11 钢筋极限强度时应变 Fig. 11 Strains of the ultimate strength of the steel bars 2郾 9 不同强度钢筋高温下力学性能对比 为比较不同强度钢筋高温下力学性能的变化,将 以往不同研究的试验数据[6, 15 - 18] 与本文试验数据进 行对比,其高温下屈服强度、极限强度与弹性模量的变 化如图 12 所示. 从图中可以看出: 图 12 不同钢筋高温下屈服强度(a),极限强度(b)和弹性模量(c) Fig. 12 Yield strengths (a), ultimate strengths (b) and elastic moduli (c) of the steel bars under high temperature (1)不同强度钢筋高温下屈服强度和极限强度均 随温度的升高而降低. 预应力钢丝高温下屈服强度与 极限强度的降低程度则明显大于钢筋. 500 MPa 以下 强度钢筋的屈服强度和极限强度受温度的影响几乎一 致,而 600 MPa 级钢筋高温下屈服强度和极限强度的 降低程度明显大于其他钢筋. 说明 600 MPa 级钢筋高 温下的力学性能与 500 MPa 以下强度的钢筋明显不 同,500 MPa 以下强度钢筋高温下的变化模型不再适 用于 600 MPa 级高强钢筋,必须对其进行单独研究. (2)不同钢筋高温下弹性模量随温度的变化趋势 基本一致,均随温度的升高而呈现不同程度的降低,但 与钢筋强度无明显规律. 3 应力鄄鄄应变曲线简化计算模型 由式(1) ~ (7),可以计算出任一温度下 HTRB600 级高强钢筋应力鄄鄄应变曲线上比例极限点 A,屈服强度 点 B 与极限强度点 C,连接以上 3 点可得到任一温度 下钢筋的近似应力鄄鄄应变曲线,但仅凭以上3 个点来拟 合应力鄄鄄应变曲线太过粗略,因此需要确定更多的关 键点来保障拟合曲线的精度. 造成拟合曲线不精确的原因是圆滑曲线部分无法 简单地用直线拟合,因此可以将圆滑曲线部分曲率最 大的点作为关键点 D,使拟合曲线更加精确. 如果拟 合曲线精度仍不满足需求,则再取剩余曲线段中曲率 最大的点作为关键点 E,以此类推直至精度满足需求 (本文精度要求拟合曲线与试验曲线之间误差小于 20 MPa). 经计算不同温度下应力鄄鄄应变曲线上(图 5)的 关键点计算如表 4 所示. 表 4 关键点应力与应变值 Table 4 Stress and strain values of key points 温度/ 益 关键点 D 关键点 E 应变/ % 应力/ MPa 应变/ % 应力/ MPa 200 1郾 32 601 10郾 00 735 300 1郾 28 573 7郾 00 687 400 1郾 21 480 4郾 00 540 500 — — 1郾 60 333 600 — — 1郾 30 223 700 — — 1郾 10 86 800 — — 0郾 52 53 ·1433·