公伟等：HTRB6O0级高强钢筋高温下的力学性能 ·1431· 率分别示于图3及图4，由于试验钢筋为带肋钢筋，截 900 20℃ 面收缩率计算中测量的钢筋直径为无肋处的直径.由 800 700 200℃ 图3可以看出，400℃之前钢筋的截面收缩率随着温度 600 300℃ 的升高而明显增大：400~700℃之间钢筋的截面收缩 500 400℃ 率保持相对稳定：700℃之后钢筋的截面收缩率迅速 400 500℃ 300 下降.原因是钢筋随着温度的升高而发生软化，截面 600℃ 200 来不及收缩就因出现大量裂纹而断裂.由图4可以看 700℃ 100 800C 出，200℃时钢筋延伸率与常温下几乎相同：200~400 5 10 15 20 25 ℃之间由于“蓝脆”现象的出现使钢筋脆性增大，延伸 应变% 率减小：400℃以后由于钢筋的软化而使其延伸率明 图5钢筋应力-应变曲线 显增大 Fig.5 Stress-strain curves of the steel bars 80r 在屈服前均近似直线，所以钢筋的高温下弹性模量可 取其中任意一点的斜率： E(T)=RT) 20℃≤T≤800℃. (1) e(T) 30 式中：E(T)f(T)与e(T)分别表示高温下钢筋的弹性 模量，应力与应变：T为钢筋温度 10 各试件高温下弹性模量E(T)与常温下弹性模量 200 400 600 800 1000 温度℃ E的比值如图6所示，从图中可以看出钢筋高温下弹 图3钢筋截面收缩率 性模量随着温度的升高有明显的降低.500℃时弹性 Fig.3 Section shrinkage rate of the steel bars 模量就已不足常温下的50%，800℃时弹性模量已不 足常温下的5%.对试验数据进行回归分析可以得到 50r 任一温度下HTRB6O0级高强钢筋弹性模量变化模型 40 如式(2)所示. 30 2 E(T=1.0738-4.1×10-3T+2×10-5T- E 5 4×10-8T3+2×10-"T20℃≤T≤800℃.(2) 1.2m 以 1.0e 200 400 600 800 1000 温度℃ 0.8 图4钢筋延伸率 ◆试验值 Fig.4 Elongation rate of the steel bars 一拟合曲线 0.2 2.4应力-应变曲线 不同温度下HTRB6O0级高强钢筋的应力-应变曲 200 400 600 800 1000 温度℃ 线如图5所示（每组温度下含两根钢筋试件的变化曲 图6钢筋弹性模量 线)，从图中可以看出：常温下20℃时钢筋有明显的屈 Fig.6 Elastic moduli of the steel bars 服台阶，曲线整体近似三折线：200℃时钢筋的屈服台 阶就已经消失，从图中可以看出：常温下钢筋有明显的 2.6比例极限 屈服台阶，曲线整体近似三折线：高温下钢筋没有明显 各试件高温下比例极限∫(T)与常温下极限强度 的屈服台阶，随着温度的升高曲线拐角处逐渐趋于圆 的比值如图7所示，从图中可以看出高温下钢筋的 滑：钢筋的比例极限、屈服强度与极限强度均随着温度 比例极限同样随温度的升高而显著降低.对试验数据 的升高而显著降低.500℃时比例极限、屈服强度与极 进行回归分析可以得到任一温度下HTRB6O0级高强 限强度已不足常温下的50%，800℃时比例极限、屈服 钢筋的比例极限变化模型如式(3)所示 强度与极限强度已不足常温下的10%：随着温度的升 (T) 高，钢筋的弹性模量有明显的降低 =1.0537-3×10-3T+5×10-6T-6×10-9T3+ 2.5弹性模量 3×10-27T20℃≤T≤800℃. (3) 不同温度下HTRB6O0级高强钢筋应力-应变曲线公 伟等: HTRB600 级高强钢筋高温下的力学性能 率分别示于图 3 及图 4,由于试验钢筋为带肋钢筋,截 面收缩率计算中测量的钢筋直径为无肋处的直径. 由 图 3 可以看出,400 益之前钢筋的截面收缩率随着温度 的升高而明显增大;400 ~ 700 益 之间钢筋的截面收缩 率保持相对稳定;700 益 之后钢筋的截面收缩率迅速 下降. 原因是钢筋随着温度的升高而发生软化,截面 来不及收缩就因出现大量裂纹而断裂. 由图 4 可以看 出,200 益时钢筋延伸率与常温下几乎相同;200 ~ 400 益之间由于 “蓝脆冶现象的出现使钢筋脆性增大,延伸 率减小;400 益 以后由于钢筋的软化而使其延伸率明 显增大. 图 3 钢筋截面收缩率 Fig. 3 Section shrinkage rate of the steel bars 图 4 钢筋延伸率 Fig. 4 Elongation rate of the steel bars 2郾 4 应力鄄鄄应变曲线 不同温度下 HTRB600 级高强钢筋的应力鄄鄄应变曲 线如图 5 所示(每组温度下含两根钢筋试件的变化曲 线),从图中可以看出:常温下 20 益时钢筋有明显的屈 服台阶,曲线整体近似三折线;200 益 时钢筋的屈服台 阶就已经消失,从图中可以看出:常温下钢筋有明显的 屈服台阶,曲线整体近似三折线;高温下钢筋没有明显 的屈服台阶,随着温度的升高曲线拐角处逐渐趋于圆 滑;钢筋的比例极限、屈服强度与极限强度均随着温度 的升高而显著降低. 500 益时比例极限、屈服强度与极 限强度已不足常温下的 50% ,800 益 时比例极限、屈服 强度与极限强度已不足常温下的 10% ;随着温度的升 高,钢筋的弹性模量有明显的降低. 2郾 5 弹性模量 不同温度下 HTRB600 级高强钢筋应力鄄鄄应变曲线 图 5 钢筋应力鄄鄄应变曲线 Fig. 5 Stress鄄鄄strain curves of the steel bars 在屈服前均近似直线,所以钢筋的高温下弹性模量可 取其中任意一点的斜率: E(T) = f(T) 着(T) 20 益臆T臆800 益 . (1) 式中:E(T)、f(T)与 着(T)分别表示高温下钢筋的弹性 模量,应力与应变;T 为钢筋温度. 各试件高温下弹性模量 E( T)与常温下弹性模量 E 的比值如图 6 所示,从图中可以看出钢筋高温下弹 性模量随着温度的升高有明显的降低. 500 益 时弹性 模量就已不足常温下的 50% ,800 益 时弹性模量已不 足常温下的 5% . 对试验数据进行回归分析可以得到 任一温度下 HTRB600 级高强钢筋弹性模量变化模型 如式(2)所示. E(T) E = 1郾 0738 - 4郾 1 伊 10 - 3 T + 2 伊 10 - 5 T 2 - 4 伊 10 - 8 T 3 + 2 伊 10 - 11 T 4 20 益臆T臆800 益 . (2) 图 6 钢筋弹性模量 Fig. 6 Elastic moduli of the steel bars 2郾 6 比例极限 各试件高温下比例极限 f p (T)与常温下极限强度 f p的比值如图 7 所示,从图中可以看出高温下钢筋的 比例极限同样随温度的升高而显著降低. 对试验数据 进行回归分析可以得到任一温度下 HTRB600 级高强 钢筋的比例极限变化模型如式(3)所示. f p (T) f p = 1郾 0537 - 3 伊 10 - 3 T + 5 伊 10 - 6 T 2 - 6 伊 10 - 9 T 3 + 3 伊 10 - 12 T 4 20 益臆T臆800 益 . (3) ·1431·