發(fā)布時間：2020-09-23 09:25

　　 鋼管混凝土是鋼材和混凝土組合而成的一種結構形式,結構內部混凝土受到鋼管的約束作用后處于三向受壓狀態(tài),強度得以提高,而鋼管因為內部混凝土穩(wěn)定性得以增強,鋼管混凝土充分發(fā)揮了混凝土及鋼管的相互作用,使構件的承載能力及延性得到了提高。近年來,隨著超高層建筑及大跨度橋梁技術的發(fā)展,對主要受力構件的截面尺寸及承載能力提出了更高的要求,相比于普通強度的鋼管混凝土構件,采用高強度及超高強度混凝土內填鋼管,能有效地減小結構尺寸,降低其自重,并能提高構件的承載能力。研究發(fā)現(xiàn)鋼管超高強混凝土可以利用鋼管的約束作用增大混凝土的強度,顯著提高超高強混凝土的延性。但因為超高強度混凝土脆性較大,導致鋼管的約束效應降低,承載力提高程度較低,延性較差。而鋼管的銹蝕問題更是鋼管混凝土結構的一個通病。為了增強鋼管高強、超高強混凝土的約束效應,同時提高其延性,本文結合以往的鋼管高強、超高強混疑土以及CFRP約束混凝土的研究,提出了CFRP約束鋼管超高強混疑土的概念,即利用CFRP外粘貼于鋼管超高強混凝土結構,可增強鋼管超高強混凝土的約束效應,增大構件承載力和延性的提高幅度,并能減少用鋼量減輕結構自重,還可保護鋼管,減輕鋼管銹蝕的問題。本文以CFRP約束鋼管混凝土為研究對象,開展了其軸壓性能的研究,具體內容如下:(1)完成了6個圓鋼管混凝土短柱及12個CFRP約束圓鋼管混凝土短柱的軸壓對比試驗,研究了混凝土強度、約束系數(shù)、CFRP層數(shù)等參數(shù)的對試件力學性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)CFRP約束圓鋼管高強、超高強混凝土短柱的破壞形態(tài)易呈現(xiàn)為剪切破壞,此外碳纖維布可以較顯著改善鋼管超高強混凝土的延性。(2)在合理的計算假定基礎上,推導了CFRP約束鋼管混凝土短柱軸壓承載力計算公式。將推導公式和現(xiàn)有的其他三個計算公式對試驗構件進行承載力測算,并與試驗實測承載力進行了對比,發(fā)現(xiàn)此次推導公式的計算結果與試驗值吻合較好。(3)用ABAQUS軟件對試件進行了有限元模擬分析,通過與試驗結果對比,建立了可用于分析CFRP約束圓鋼管超高強混凝土軸壓短柱的計算模型,為理論分析和工程實踐提供了依據(jù)。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU398.9
【部分圖文】：

圖示意圖如圖 2.1，本次試驗

條并浸漬粘貼膠，待膠硬化后在長條兩端各粘貼 60mm×25mm×1.5mm 的金屬夾具，在萬能材性實驗機上進行拉伸測試。測得 CFRP 的性能參數(shù)如表 2.7。圖2.3 試驗用 CFRP表2.7 CFRP 材性測試結果粘貼方式t(mm)Ef(MPa)ftk(MPa)極限應變u (με)單層 0.166 235000 3506 14300雙層 0.322 235000 3506 —2.2.4 碳纖維浸漬粘貼膠采用浙江中固建筑科技發(fā)展有限公司生產的 DA-T 碳纖維浸漬粘貼膠，由 A劑和 B 劑組成，如圖 2.4 所示。使用時 A 劑和 B 劑按照 5:2 的質量比均勻拌和而

放置直至膠水達到預期強度后才能進行試驗，膠體在 CFRP 粘貼后一周左右時間達到穩(wěn)定強度。圖2.4 試驗用碳纖維浸漬粘貼膠2.3 試驗構件制作構件的制作分為如下幾個步驟：（1）鋼管：將鋼板制成鋼管時，使用卷揚機將鋼板壓制成標準的圓筒，嚴格控制鋼管的均勻度，按照規(guī)范[37]要求滿焊成形，之后在每個試件的底部焊上一塊11mm 厚的鋼底板，使底板和空鋼管垂直對中。以確保構件在軸心受壓試驗時兩端不出現(xiàn)偏心與應力集中現(xiàn)象。（2）澆筑混凝土：混凝土澆筑前對鋼管內部進行除銹處理，澆筑核心混凝土時，首先將已攪拌均勻的混凝土從鋼管頂部灌入，灌入完成立即將鋼管放至振動臺上振搗直至密實。混凝土澆筑完成后靜置于結構實驗室內，先撒水養(yǎng)護一周后自然養(yǎng)護至少 21 天。養(yǎng)護完成后在鋼管中部四向粘貼應變花

【參考文獻】

相關會議論文 前1條

1 毛明揚;王慶利;譚鵬宇;;圓CFRP-鋼管混凝土軸壓短柱靜力性能分析[A];第18屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅰ冊[C];2009年

本文編號：2825148