自密实钢管混凝土力学性能试验.pdf

《自密实钢管混凝土力学性能试验.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·38·2014年第2期2014年4月SichuanBuildingMaterials第40卷总第178期DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.02.017自密实钢管混凝土力学性能试验1,21胡幸,吴小华(1．湖南城市学院土木工程学院,湖南益阳413000;2．中国建筑第四工程局有限公司珠海公司,广东深圳518000)摘要:近年来随着大跨度桥梁和高层建筑的发展,充分发挥其优点。钢管混凝土结构的工程应用越来越广泛,但在许多实际工2试验设计程中此种结构还存在一定缺点,如核心混凝土浇

2、筑后振捣困难、硬化后混凝土的收缩和徐变使钢管约束力降低等。2．1试件设计本文对自密实钢管混凝土进行力学性能的试验研究,在自自密实混凝土的设计采用固特邦公司提供的外加剂及密实钢管混凝土混凝土中,自密实混凝土不但可以补偿混C30参考配合比,试验采用3种不同的试件:钢管混凝土凝土硬化过程中产生的收缩,而且还可以使结构产生一定试件(钢管尺寸为内径160mm,壁厚2．5mm,试件高450的自应力,从而提高其整体力学性能。本课题通过对3根mm);核心混凝土试件(ϕ155mm×450mm的PVC管包裹自密实钢管混凝土的轴压试验,对自

3、密实钢管混凝土短柱的混凝土);150mm立方体试块。每种试件均为3个。核心轴压试验全过程进行分析。并利用PVC管密封试件得到了混凝土试件及钢管混凝土试件的养护条件为恒温恒湿室短自密实钢管混凝土短柱核心混凝土真实的混凝土强度。柱两端玻璃片及胶水密封,模拟在钢管中处于封闭状态的关键词:自密实钢管混凝土;核心混凝土;轴压;紧混凝土真实的水化情况。混凝土试块为14d浇水养护后恒箍力温恒湿室养护。中图分类号:TU398．9文献标志码:B2．2试验方法文章编号:1672-4011(2014)02-0038-03本试验在结构实验室5

4、000kN试验机上进行。试件的1试验背景龄期为28d。沿轴向对称布置2个电测位移计,用以测量试件的纵向变形。在每个试件的中部沿环向和纵向各粘贴4为解决混凝土由于振捣不足而使耐久性降低及振捣密个电阻应变片,管内粘贴1个竖向电阻应变片,用以测量实困难的问题,20世纪80年代后期日本东京大学教授村甫中部应变,其试验装置及测点布置如图1所示,试验概貌开发了不振捣的高耐久性混凝土,即自密实混凝土(Self-图见图2。试验初级加载为2kN,荷载分级20kN,每加一CompactingConcrete),它是一种具有高流动性,且不离

5、析和级荷载,测读各测点读数,直至试件破坏。每个试件试验不泌水,不需要振捣即可充满模型和包裹钢筋的高性能混时间大约持续60min。凝土。随后,日本及美国等多数欧洲国家都开始投入对自密实混凝土的研究。自密实混凝土所占密度已经成为衡量一个国家混凝土行业技术水平高低的重要标准。钢管混凝土(concrete-filledsteeltube)是指在钢管中填充混凝土而形成的构件,它具有钢管和混凝土各自所具备的优越性能:内填混凝土增强了钢管壁的稳定性,而外包钢管使混凝土处于三向受压状态,从而大大提高混凝土的抗压强度和变形能力。在轴压力

6、要求较高的情况下,如果采用以往所用的普通钢筋混凝土柱,那么柱子所需要的截面往往非常大,这不但占用较多的使用空间,而且还会形成剪跨比较小的短图1加载装置及测点布置图柱。同时对于地震灾害的钢管混凝土固然有其自身强度高、塑性好等优点,但是由于混凝土在钢管中密实困难,使得钢管的约束作用难以充分发挥;此外,在钢管混凝土拱桥和长柱施工时,因为混凝土的施工浇筑质量难以保证,不仅混凝土的强度得不到保证,钢管的约束作用也不能发挥,混凝土对钢管的支撑作用也受到影响。而自密实混凝土具有良好的流动性,特别适用于难以浇筑甚至无法浇筑的部位。已有

7、研究表明自密实混凝土具有自流密实缓凝、空气含量低、早强等优点,将自密实混凝土加入到钢管中可以作者简介:胡幸(1991-),女,湖南宁乡人,本科,主要研究方向:结构工程。基金项目:湖南省大学生研究性学习和创新性试验计划项目(SJ201201)图2试验概貌图2014年第2期·39·第40卷总第178期SichuanBuildingMaterials2014年4月快速下降趋势,说明在强度增长早期,试件的受力主要由3试验结果及分析钢管承担;在强度达到稳定情况下,试件的受力主要由核心柱承担;在后期强度中,钢管和核心柱

8、粘贴力提高,钢3．1破坏形态分析管的屈服时刻和核心混凝土的开裂等特征因素还需进一步根据试验结果发现,钢管自密实混凝土的破坏过程及研究。形态与普通钢管自密实混凝土基本相同,其破坏形态如图3所示。在较低荷载阶段,试验短柱稳定,钢管屈服后开始有铁锈皮剥落。弹塑性阶段,由于边缘效应的影响,上下端部出现屈曲现象。达到极限荷载点后,柱体出现剪