鋼管自應(yīng)力免振混凝土力學(xué)性能研究.pdf

1、在過去的十幾年里，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用越來越廣泛。鋼管混凝土能充分發(fā)揮鋼管和混凝土兩種材料的作用，具有優(yōu)越的力學(xué)性能。但是這種結(jié)構(gòu)還存在著一些缺點，如核心混凝土澆筑后振搗困難，硬化后混凝土的收縮和徐變使鋼管約束力降低等。本文將自應(yīng)力混凝土和自密實混凝土技術(shù)應(yīng)用到鋼管混凝土中，保證了核心混凝土均勻密實。同時，自應(yīng)力混凝土硬化過程中產(chǎn)生的體積膨脹，在鋼管的約束下核心混凝土在加載前就處于三向受壓狀態(tài)，使鋼管自應(yīng)力混凝土的力學(xué)特性較普通

2、鋼管混凝土有所提高。 本文作為國家自然科學(xué)基金項目《鋼管自應(yīng)力免振混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計理論研究》(50578027)的一部分，主要開展了以下方面的工作： (1)成功地配制出了不同配合比的自應(yīng)力自密實混凝土。通過試驗發(fā)現(xiàn)：硫鋁酸鹽自應(yīng)力混凝土早期強度發(fā)展非?？?，發(fā)熱量大。所配制的自應(yīng)力混凝土的澆筑后密實性和均勻性良好。對不同限制條件下自應(yīng)力混凝土的自由膨脹、限制膨脹的變化規(guī)律及其影響因素進行了研究，試驗結(jié)果表明：自應(yīng)力混凝土的膨

3、脹性能與其配合比聯(lián)系密切，水泥用量是其中的主要因素。單位水泥用量、含鋼率和長細(xì)比對結(jié)構(gòu)的自應(yīng)力大小會產(chǎn)生較大的影響。 (2)通過對17根鋼管自應(yīng)力免振混凝土試件和3根普通鋼管混凝土試件進行推出試驗，研究了鋼管自應(yīng)力免振混凝土的粘結(jié)性能。結(jié)果表明：鋼管自應(yīng)力混凝土的粘結(jié)強度大大高于普通鋼管混凝土。在自應(yīng)力作用下，核心混凝土和鋼管之間的粘結(jié)界面得到改善，粘結(jié)強度提高。隨著自應(yīng)力值的增大，粘結(jié)強度增大。 (3)此外，對12根鋼

4、管自應(yīng)力混凝土試件和3根普通混凝土試件進行了抗彎性能研究，結(jié)果表明：在自應(yīng)力的影響下，鋼管自應(yīng)力混凝土的抗彎承載力提高；自應(yīng)力對鋼管混凝土的初始抗彎剛度無明顯影響。 (4)利用大型通用軟件ANSYS建立了抗彎試件有限元模型，利用對核心混凝土施加溫度荷載的方法，模擬的鋼管自應(yīng)力混凝土膨脹從而得到自應(yīng)力，得出與實際試驗相同的自應(yīng)力分布規(guī)律。但是由于應(yīng)用物理作用模擬化學(xué)變化，因此縱向應(yīng)變和環(huán)向應(yīng)變的比例關(guān)系和實際試驗有出入；對鋼管自應(yīng)