高强度螺栓过火冷却后力学性能试验研究.pdf

建筑结构学报Journal of Building Structures 第 33 卷 第 2 期 2012 年 2 月 Vol. 33No. 2Feb． 2012 005 文章编号 1000-6869 2012 02-0033-08 高强度螺栓过火冷却后力学性能试验研究 楼国彪 1，俞 珊 2，王 锐 2 1． 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092; 2． 同济大学 土木工程学院，上海 200092 摘要 高强度螺栓连接是钢结构最常用的连接方式之一， 其火灾后受力性能对整个结构灾后承载安全至关重要。通过对常 用的 8. 8S 和 10. 9S 高强度螺栓进行高温过火冷却后力学性能试验研究， 得到了过火温度对应力- 应变关系曲线、 屈服强度、 抗拉强度和弹性模量的影响规律。试验包括自然冷却、 泼水冷却两种冷却方式。研究结果表明 当过火温度超过400 ℃时， 过火与冷却作用对高强度螺栓的力学性能将产生较大的影响; 当过火温度超过 700 ℃时， 冷却方式对高强度螺栓的力学性 能影响有较大的差别， 在自然冷却条件下， 延性不断加大， 强度有略微回升， 但幅度不明显; 在泼水冷却的情况下， 应力- 应变 曲线呈现明显脆性， 塑性平台消失， 强度大幅度回升， 在过火温度超过 800 ℃后 10. 9S 高强度螺栓的强度甚至比未受火时提 高约 20。 关键词 高强度螺栓;自然冷却;泼水冷却;受火试验;受火后静力试验;力学性能 中图分类号 TU511. 39TU317. 3文献标志码 A Mechanical properties of high-strength bolts after fire LOU Guobiao1，YU Shan2，WANG Rui2 1． State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China; 2． College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China AbstractHigh- strength bolts which are widely used in steel structural connections are more temperature- sensitive than hot finished steel． To obtain the mechanical properties of high- strength bolts after fire including stress- strain curves， strength and elasticity modulus，a series of experiments on 8. 8S bolts and 10. 9S bolts were carried out in this study． In order to simulate the real situations in event of fire，both natural cooling and water cooling were employed in the tests． The test results show that heating and cooling have a great effect on the mechanical properties of high- strength bolts after fire when the temperature of high- strength bolts attained is above 400 ℃． And the effect of natural cooling is very different from that of water cooling when attained temperature is above 700 ℃． After natural cooling，the stress- strain curves become softer and more ductile，and the strength is regained slightly． After water cooling，the ductility reduces significantly whereas the strength is regained to a great extent． For 10. 9S high- strength bolts subjected to water cooling the post- fire strength even exceeds the normal strength approximately 20 when the attained temperature is in excess of 800 ℃． Keywordshigh- strength bolt;natural cooling;water cooling;fire test;static test after fire;mechanical properties 基金项目 科技部国家重点实验室基础研究项目 SLDRCE08- C- 01 ， 国家自然科学基金项目 50308019 。 作者简介 楼国彪 1975 ， 男， 浙江省东阳市， 工学博士， 讲师。E- mail gblou tongji. edu. cn 收稿日期 2010 年 1 月 33 0前言 建筑火灾发生频繁且对钢结构危害严重， 钢结 构因火灾倒塌的事例不胜枚举。但总体而言， 绝大 多数火灾并未造成钢结构根本性破坏， 尽快鉴定其 火灾后安全性， 进行加固修复， 对减小灾后经济损失 意义重大。高强度螺栓连接是钢结构最普遍的连接 方式之一， 作为钢结构基本组成部分， 对整体结构灾 后承载安全至关重要。 钢材高温过火冷却后的力学性能是分析评定钢 结构火灾后受力性能的基础。火灾高温作用相当于 对钢材再次回火， 将在很大程度上抵消钢材加工时 的热处理、 冷加工效应， 这对热处理、 冷加工得到的 高强度结构钢的力学性能影响较大， 而对普通热轧 钢的影响较小。文献［ 1- 2］对普通热轧钢筋进行了 过火冷却后的力学性能试验; 文献［ 3- 5］ 对普通热轧 结构钢进行了过火冷却后的力学性能试验。试验研 究表明， 当过火温度不超过 600 ℃时， 对普通热轧钢 筋和普通热轧结构钢的力学性能影响很小， 但当过 火温度为 600 ～725 ℃时， 钢材的强度有一定的损失， 其中725 ℃时钢材强度降幅约为 10， 当过火温度超 过 725 ℃后， 钢材力学性能开始明显下降; 文献［ 6- 8］ 分别对 1570 级预应力高强度钢丝、 1770 级钢绞线和 1860 级钢绞线在高温过火冷却后的力学性能进行了 试验研究， 结果表明， 当过火温度超过 300 ℃时钢材 强度开始显著下降， 当过火温度为 600 ℃时钢材强度 降幅可达 50。 表 1螺栓原材料化学成分 Table 1Chemical composition of tested high- strength bolts 螺栓等级与规格原材料 化学成分/ CMnSiPSTiB 8. 8S， M20 12045 号0. 4500. 5800. 2000. 0110. 013 10. 9S， M20 12020MnTiB0. 2101. 4600. 1200. 0140. 0190. 0700. 002 表 2螺栓原材料力学性能及螺栓性能 Table 2Mechanical properties of high- strength bolt and its steel raw materials 螺栓等级与规格原材料表面颜色 螺栓原材料力学性能螺栓性能 抗拉强度 fb/MPa 屈服强度 f0. 2/MPa 伸长率 δ5/ 收缩率 Ψ / 螺纹拉力 Asfb/kN 伸长率 δ5/ 8. 8S，M20 12045 号黑色65538524. 046. 0≥203≥12 10. 9S，M20 12020MnTiB黑色1 19099013. 058. 0≥281. 5 注 1. 螺母为 45 号钢， 在荷载 255 kN 作用 15 s 卸载后， 均可手旋下; 2. 连接副扭矩系数 0. 125。 目前， 国内外对高强度螺栓的力学性能研究， 主 要针对常温和高温下 ［9- 12 ］， 而对高温过火冷却后的力 学性能研究成果有限。文献［ 13］ 对某火灾后钢结构 厂房中 2 根严重翘曲变形钢梁上的 8. 8S 高强度螺栓 进行了拉伸试验， 结果表明， 螺栓破坏时均有明显的紧 缩现象， 螺栓破断拉力最大降幅达设计强度的33。 基于此， 本文对高强度螺栓高温过火冷却后的 力学性能开展了试验研究， 为高强度螺栓连接火灾 后受力性能分析提供依据。试验包括自然冷却、 泼 水冷却两种冷却方式， 以模拟实际火灾中可能的情 况。通过对过火冷却后的高强度螺栓进行单向拉伸 试验， 得到过火温度下高强度螺栓的拉力- 伸长量之 间的关系以及屈服强度、 抗拉强度和弹性模量等力 学性能指标; 并对比未过火螺栓的试验结果， 确定高 温过火作用对高强度螺栓力学性能的影响， 得到过 火温度下应力- 应变关系曲线、 屈服强度变化系数、 抗 拉强度变化系数和弹性模量变化系数。 1试验概况 1. 1试件设计 试验采用 8. 8S 及 10. 9S 高强度螺栓， 螺栓直径 均为 M20， 螺杆长度 120 mm， 其原材料化学成分见表 1， 原材料力学性能及螺栓性能见表 2 数据由厂家 提供 。 试件分组如表 3 所示， 每组试验过火温度包括 100 ℃、 200 ℃、 300 ℃、 400 ℃、 500 ℃、 600 ℃、 700 ℃、 750 ℃、 800 ℃、 850 ℃、 900 ℃等 11 个温度点， 每个温 度点均为3 个试件。为了确定高温过火、 冷却对高强 度螺栓受力性能的影响， 还进行了未受火作用螺栓 对比试验。 1. 2试验装置与试验方法 高强度螺栓过火冷却后的单向拉伸试验， 包括 高温过火模拟、 冷却、 冷却后拉伸试验三个部分， 采 用的试验设备有电炉、 万能试验机、 螺栓拉伸试验辅 助连接装置。 试验所用电炉 图 1a 最大功率 15 kW， 炉内净 空尺寸0. 3m 0. 3m 0. 9m 长 宽 高 ， 温度可 43 表 3试件分组 Table 3Groups of specimens 试件分组螺栓等级冷却方式过火温度/℃ 18. 8S自然冷却 28. 8S泼水冷却 310. 9S自然冷却 410. 9S泼水冷却 100， 200， 300， 400， 500， 600， 700， 750， 800， 850， 900 调范围 20 ～1 000 ℃。试验所用万能试验机 图 1b 最大加载能力 1 000 kN， 可按力控制和位移控制两种 方式进行加载。由于螺栓不能直接安装在万能试验 机夹具上进行试验， 因此设计制作了如图 1c 所示的 螺栓拉伸试验辅助连接装置。 试验方法及步骤具体如下 1采用电炉对试件加热， 模拟高温过火作用。 试验时炉内升温速率为 20 ℃ /min， 并在达到指定过 火温度后恒定 60 min， 使试件充分受热达到炉内控制 温度。其中， 炉内温度由 2 个 K 型热电偶记录， 取其 平均值为炉温。 2取出试件， 进行冷却。冷却方式包括自然 冷却和泼水冷却两种， 其中自然冷却将试件置于室 内自然冷却至室温， 泼水冷却则将试件浸入水中进 行强制冷却。 a电炉 b万能试验机 c螺栓拉伸试验辅助连接装置 图 1试验装置 Fig． 1Test setup 3将试件安装到万能试验机， 进行单向拉伸 试验， 直至试件破坏， 测量拉力- 变形关系曲线。在初 始阶段， 采用力控制方式加载， 加载速率为 1 200 N/s; 在后期采用位移控制加载， 加载速率为 0. 002 mm/s 应变约 2. 5 10 －5 /s 。螺栓的拉伸变形通过安装 在辅助连接装置上的位移计进行测量。 4按 GB/T 2282002金属材料室温拉伸 试验方法 ［14 ］进行数据处理， 得到应力- 应变关系曲 线以及弹性模量、 屈服强度、 抗拉强度、 伸长率等力 学性能指标。其中， 螺栓的应变按式 1 计算。 ε ΔL/L 1 式中 ε 为螺栓试件的应变;L 为螺栓的夹距， mm; ΔL 为螺栓夹距长度内的伸长量， mm。 2试验结果及分析 2. 1试验现象 高强度螺栓高温过火自然冷却、 泼水冷却后螺 栓表面的颜色变化以及拉伸试验结束后断口颜色、 断口形态如表 4 所示。图 2 ～5 给出了部分螺栓试件 的破坏情况。 由表 4 及图 2 ～5 可见， 螺栓受火冷却后外观颜 色有较大变化， 可用于火灾后鉴定时初步判定其在 火灾作用下曾经历的最高过火温度 1 根据螺栓头上标识， 确定高强度螺栓的等级 8. 8S 或 10. 9S 。 2 根据现场情况及连接节点钢板表面生锈特 点， 判定螺栓是自然冷却还是泼水冷却; 泼水冷却情 况下， 钢材、 螺栓表面通常有较为明显的生锈。 3 根据螺栓表面的颜色， 初步判定其最高温 度。螺栓表面为黑色、 浅黑色且有金属光泽时， 过火 温度一般不超过 400 ℃; 螺栓表面为蓝灰色、 灰色且 有金属光泽时， 过火温度一般为 400 ～700 ℃; 螺栓表 面为灰黑色， 且无金属光泽时， 过火温度一般大于 700 ℃。 2. 2应力- 应变曲线 8. 8S 和 10. 9S 高强度螺栓在不同过火温度下的 应力- 应变曲线分别如图 6、 7 所示 图中数据为 3 个 试件的平均值 。当过火温度超过 700 ℃时， 应力- 应 变关系曲线在初始阶段有软化段， 其原因是在该温 度钢材的微观组织结构处于不稳定变化阶段 图 8［15 ］ ， 受力后， 钢材微观结构重组， 刚性增强。 2. 3强度与弹性模量 由于螺栓的应力- 应变关系曲线没有明显的屈服 点 图 6、 7 ， 因此屈服强度取 0. 2 塑性残余应变所 对应的强度。表 5、 6 分别给出了 8. 8S 和 10. 9S 螺栓 53 表 4试验现象 Table 4Failure modes of tested high- strength bolts 过火 温度/℃ 冷却后表面颜色断口颜色8. 8S 高强度螺栓断口形态10. 9S 高强度螺栓断口形态 自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却 20黑色黑色灰色灰色 断口面呈 45， 稍 有颈缩 断口面呈 45， 稍 有颈缩 断口面呈 45， 无 颈缩 断口面呈 45， 无 颈缩 100 200 300 黑色 浅黑色 黑色灰色灰色 断口面呈 45， 有 颈缩且逐渐增大 断口面呈 45， 有 颈缩且逐渐增大 断口面呈 45， 颈 缩逐渐增大但颈 缩不明显 断口面呈 45， 稍 有颈缩 2 个试件发生螺 纹滑移破坏 断口面呈 45， 稍 有颈缩 400 500 600 700 蓝灰色 蓝灰色 淡蓝色 灰色灰白色灰白色 断口面呈 45， 颈 缩减小 断口面呈 45， 颈 缩减小 断口面呈 45， 无 颈缩 断口面呈 45， 无 颈缩 断口面斜角减小， 有颈缩且逐渐增大 断口面斜角减小， 有 颈 缩 且 逐 渐 增大 断口面呈 45， 颈 缩逐渐增大但颈 缩不明显 断口面呈 45， 颈 缩逐渐增大 750 800 850 900 淡蓝色 灰黑色 灰黑色灰白色白色 断口面不规则， 有 颈缩 断口面几乎无斜角 断口面几乎无斜角 断口面几乎无斜 角， 且无颈缩 断口面呈 45， 颈 缩逐渐增大且颈 缩显著 断口面几乎无斜 角， 且无颈缩 断口面呈 45， 颈 缩显著 注 拉伸试验在冷却后 2 d 进行; 过火温度不超过 700 ℃时， 螺栓表面有金属光泽， 超过 700 ℃后， 则无金属光泽。 a20 ℃ b400 ℃ c700 ℃ d800 ℃ 图 28. 8S 螺栓的破坏情况 自然冷却 Fig． 2Failure of 8. 8S high- strength bolts natural cooling a300 ℃ b600 ℃ c750 ℃ d850 ℃ 图 38. 8S 螺栓的破坏情况 泼水冷却 Fig． 3Failure of 8. 8S high- strength bolts water cooling 的强度 弹性模量 变化系数 图 9、 10 。其中， 强度 弹性模量 变化系数定义为高强度螺栓过火后的性 能指标与未过火的性能指标之比。综合前述试验现 象及试验结果， 则有 1过火温度低于 400 ℃时， 无论是自然冷却还 是泼水冷却， 高强度螺栓的力学性能基本能恢复到 未过火时的状态; 冷却方式对螺栓应力- 应变曲线和 力学性能的影响较小。 63 a300 ℃ b700 ℃ c750 ℃ d900 ℃ 图 410. 9S 螺栓的破坏情况 自然冷却 Fig． 4Failure of 10. 9S high- strength bolts natural cooling a200 ℃ b300 ℃ c750 ℃ d900 ℃ 图 510. 9S 螺栓的破坏情况 泼水冷却 Fig． 5Failure of 10. 9S high- strength bolts water cooling a自然冷却 b泼水冷却 图 68. 8S 高强度螺栓应力- 应变曲线与过火温度的关系 Fig． 6Stress- strain curves of 8. 8S high- strength bolts after fire a自然冷却 b泼水冷却 图 7 10. 9S 高强度螺栓应力- 应变曲线与过火温度的关系 Fig． 7Stress- strain curves of 10. 9S high- strength bolts after fire 73 图 8铁碳相图 Fig． 8Iron- carbon phase diagram 图 9 8. 8S 高强度螺栓过火冷却后的强度 弹性模量 变化系数 Fig． 9Strength factor and elasticity modulus factor of 8. 8S high- strength bolts after fire 表 58. 8S 高强度螺栓过火冷却后的强度 弹性模量 变化系数 Table 5Strength factor and elasticity modulus factor of 8. 8S high- strength bolts after fire 过火温度 T /℃ 屈服强度 f0. 2， T/ Nmm －2 抗拉强度 fb， T/ Nmm －2 屈服强度变化系数 f0. 2， T/f0. 2 抗拉强度变化系数 fb， T/fb 弹性模量变化系数 ET/E 自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却 20837. 0837. 0910. 5910. 51. 001. 001. 001. 001. 001. 00 100812. 0781. 5913. 3901. 00. 970. 931. 000. 990. 970. 94 200821. 5794. 7925. 5900. 70. 980. 951. 020. 990. 95 300805. 0844. 5903. 0952. 50. 961. 010. 991. 050. 941. 06 400843. 5831. 0951. 0936. 01. 010. 991. 041. 030. 860. 71 500824. 0843. 7930. 0951. 70. 981. 011. 021. 050. 930. 78 600731. 5761. 0836. 0860. 50. 870. 910. 920. 950. 530. 88 700530. 0620. 5634. 0704. 50. 630. 740. 700. 770. 500. 51 750447. 0720. 0594. 5849. 00. 530. 860. 650. 930. 320. 74 800258. 7257. 5513. 0257. 50. 310. 310. 560. 280. 380. 34 850312. 5785. 5598. 5928. 50. 370. 940. 661. 020. 380. 57 900425. 5790. 0697. 5948. 50. 510. 940. 771. 040. 260. 72 注 强度、 弹性模量为各试验工况下 3 个试件试验结果的平均值; 其中 f0. 2837. 0 N/mm2， fb910. 5 N/mm2。 2过火温度在 400 ～700 ℃时， 应力- 应变曲线 渐趋平缓， 延性增大， 强度、 弹性模量随过火温度升 高而有明显的下降。并且冷却方式对高强度螺栓性 图 1010. 9S 高强度螺栓过火冷却后的强度 弹性模量 变化系数 Fig． 10Strength factor and elasticity modulus factor of 10. 9S high- strength bolts after fire 能的影响开始变大， 特别是过火温度达到 700 ℃时， 螺栓达到屈服强度后的应力- 应变曲线有较为显著的 差别。 3过火温度超过 700 ℃ 时， 冷却方式对应力- 应变曲线、 强度的影响差别较大。在自然冷却情况 下， 应力- 应变曲线渐趋平缓， 延性不断加大， 强度有 略微回升， 但幅度不明显。在泼水冷却情况下， 应力- 应变曲线呈现明显脆性， 塑性平台消失， 弹性模量仍 呈现下降趋势， 但幅度减小; 强度大幅回升， 且 10. 9S 螺栓的强度回升幅度大于 8. 8S 螺栓; 在过火温度达 到 850 ℃、 900 ℃时， 8. 8S 螺栓的强度基本可达到未 受火作用时 但在 800 ℃ 时螺栓的强度很小 ; 在过 火温度超过 800 ℃后， 10. 9S 螺栓的强度甚至比未受 火时提高约 20。为了了解出现以上现象的原因， 有待进一步观测其金相组织。 从表 5、 6 及图 6、 7、 9、 10 可知， 即使火灾后螺栓 强度没有明显下降 在过火温度超过 750 ℃、 泼水冷 却情况下， 螺栓强度甚至可能超过未受火时 ， 也并 83 表 610. 9S 高强度螺栓过火冷却后的强度 弹性模量 变化系数 Table 6Strength factor and elasticity modulus factor of 10. 9S high- strength bolts after fire 过火温度 T /℃ 屈服强度 f0. 2， T/ Nmm －2 抗拉强度 fb， T/ Nmm －2 屈服强度变化系数 f0. 2， T/f0. 2 抗拉强度变化系数 fb， T/fb 弹性模量变化系数 ET/E 自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却自然冷却泼水冷却 201 129. 51 129. 51 152. 01 152. 01. 001. 001. 001. 001. 001. 00 1001 136. 51 136. 51 157. 51 157. 51. 021. 011. 001. 001. 000. 92 2001 162. 71 115. 01 183. 01 191. 01. 030. 991. 031. 031. 030. 86 300999. 01 088. 01 016. 51 171. 00. 880. 970. 881. 020. 881. 02 4001 163. 01 096. 01 175. 01 168. 01. 030. 981. 021. 011. 020. 80 500943. 0953. 0979. 51 004. 50. 830. 850. 850. 870. 851. 00 600850. 0812. 0886. 5866. 00. 750. 720. 770. 750. 770. 92 700659. 0647. 3722. 0800. 30. 580. 580. 630. 690. 630. 67 750539. 5869. 5621. 01 233. 50. 480. 770. 541. 070. 540. 28 800564. 0972. 0664. 51 372. 00. 500. 870. 581. 190. 580. 51 850332. 01 235. 5499. 01 409. 00. 291. 100. 431. 220. 430. 39 900425. 01 120. 3605. 01 330. 00. 381. 000. 531. 150. 530. 38 注 f0. 21 129. 5 N/mm2; fb 1 152. 0 N/mm2。 不能认为螺栓仍然不需要更换、 继续适合承载。结 合表 4 及图 2 ～5 螺栓的破坏特点， 可确定螺栓的过 火温度 当断口面无斜角且无颈缩时， 或整个螺纹段 均有明显的紧缩时， 可判定过火温度超过 750 ℃。 3结论 1 当过火温度超过 400 ℃时， 过火与冷却作用 对高强度螺栓的力学性能将产生较大的影响。 2 当过火温度超过 700 ℃时， 冷却方式对高强 度螺栓的力学性能影响有较大的差别， 在自然冷却 条件下， 应力- 应变曲线仍旧呈现缓和， 延性不断加 大， 强度有略微回升， 但幅度不明显; 在泼水冷却条 件下， 应力- 应变曲线呈现明显脆性， 塑性平台消失， 强度大幅度回升， 在过火温度超过 800 ℃后 10. 9S 螺 栓的强度甚至比未受火时提高约 20。 3 即使火灾后高强度螺栓强度没有明显下降， 也并不能认为螺栓不需要更换、 继续适合承载， 在此 情况下， 必须结合火灾后螺栓拉伸试验螺栓断口面 的破坏特点综合判定。 参考文献 ［ 1］ Tovey A K．Assessment and repair of fire- damaged concrete structuresan update［C］/ / Harmathy T Z． uation and Repair of Fire Damage to Concrete，SF- 92．DetroitMI AmericanConcreteInstitute， Farmington Hills， 1986 47- 62． ［ 2］ 闵明保，李延和，高本立，等． 建筑物火灾后诊断与 处理［ M］ ． 南京江苏科学技术出版社，199452- 63． MIN Mingbao，LI Yanhe，GAO Benli，et al． Assessmentandrepairoffire- damagedbuilding structures［ M］ ．NanjingJiangsuScienceand Technology Press， 1994 52- 63． in Chinese ［ 3］ Kirby B， Lapwood D， Thomson G． The reinstatement of fire damaged steel and iron framed structures［ R］ ． Rotherham，UKSwinden Laboratories，British Steel Corporation， 1986 79． ［ 4］ Outinen J，Kaitila O，Mkelinen P． High- temperature testing of structural steel and modeling of structures at fire temperatures ［R］ ．Publications TKK- TER- 23． Espoo， Finland LaboratoryofSteelStructures， Helsinki University of Technology， 2001 8- 56． ［ 5］ 曹文衔． 损伤累积条件下钢框架结构火灾反应的分 析研究［ D］ ． 上海同济大学，199825- 34． CAO Wenxian．Structuralbehaviorofsteelframewith cumulative damage in fire ［D］ ．Shanghai Tongji University， 1998 25- 34． in Chinese ［ 6］ 胡琼． 预应力钢丝抗火试验及在火灾下应力- 应变全 过程分析［D］ ． 哈尔滨哈尔滨工业大学，2005 98- 110． HU Qiong． Experimental research on the mechanical properties of prestressing steel wire and stress- strain relationship in fire［D］ ． HarbinHarbin Institute of Technology， 2005 98- 110． in Chinese ［ 7］ 郑文忠，胡琼，张昊宇． 高温下及高温后 1770 级 ФP5低松弛预应力钢丝力学性能试验研究［ J］ ． 建筑 结构 学 报，2006，27 2 120- 128． ZHENG Wenzhong，HU Qiong，ZHANG Haoyu． Experimental research on the mechanical properties of prestressing steel wire fptk 1 770 N/mm2，d 5 mm，low relaxationat and after high temperature［ J］ ． Journal of Building Strucutres，2006，27 2 120- 128． in Chinese ［ 8］ 范进，吕志涛． 高温后预应力钢丝性能的试验研究 ［ J］ ． 工业建筑， 2002， 32 9 30- 31． FAN Jin， L Zhitao． Experimental study on materials properties of prestressed steelwireposthightemperatures［ J］ ． Industrial Construction，2002，32 9 30- 31． in Chinese 93 ［ 9］ Kirby B R． The behavior of high- strength grade 8． 8 boltsinfire［ J］ ．JournalofConstructionalSteel Research， 1995， 33 1 3- 38． ［ 10］ 小久保勋，田中淳夫，古村福次郎． 高温度におけ る高力ボルト材の力学的性质その1 高温クリー プ性状にっぃ て［ J］ ． 日本建筑学会论文报告集，昭 和 56 年，30921- 28． Kokubo I， Tanaka A， Furumura F． Mechanical properties of high strength bolt under high temperaturespart 1the primary creep test ［J］ ．Transactions of the Architectural Institute of Japan， 1980， 309 21- 28． in Japanese ［ 11］ 小久保勋，田中淳夫，古村福次郎，安部武雄． 高温 度における高力ボルト材の力学的性质その2 高 温リラヶセーション性状にっぃ て［ J］ ． 日本建筑学 会论文报告集，昭和57 年， 320 56-63． Kokubo I， Tanaka A，Furumra，Abe T． Mechanical properties of high strength bolt under high temperaturespart 2the relaxation test［J］ ．Transactions of the Architectural Institute of Japan， 1982， 320 56-63． in Japanese ［ 12］ 李国强，李明菲，殷颖智，等． 高温下高强度螺栓 20MnTiB 钢的材料性能研究［J］ ． 土木工程学报， 2001， 34 5 100- 104． Li Guoqiang，Li Mingfei， Yin Yingzhi， etal．Experimentalstudiesonthe behavior of high- strength bolts made of 20mntib steel at elevated temperatures［J］ ．China Civil Engineering Journal， 2001， 34 5 100- 104． in Chinese ［ 13］ 李翔，顾祥林，张伟平，等． 火灾后钢结构厂房的安 全性评估［J］ ． 工业建筑，2005，35 增刊 376- 379． LI Xiang，GU Xianglin，ZHANG Weiping，et al． Safety assessment on a mill building with steel structure after fire［ J］ ． Industrial Construction，2005， 35 Suppl． 376- 379． in Chinese ［ 14］ GB/T 2282002金属材料室温拉伸试验方法 ［ S］ ． 北京中国标准出版社，2002． GB/T 228 2002Metallic materialstensile testing at ambient temperature［S］ ．BeijingStandard Press of China， 2002． in Chinese ［ 15］ Wikipedia．Steel ［OL］ ． ［2010- 03- 15］ http / /en． wikipedia． org/wiki/Steel． 04