【摘要】：為研究鋼管-鋼纖維活性粉末混凝土(RPC)界面黏結(jié)強度,共進行了27根鋼管-RPC試件的推出試驗,主要參數(shù)包括鋼管壁厚、鋼纖維體積摻量和養(yǎng)護溫度。試驗研究發(fā)現(xiàn):鋼管-RPC的荷載-滑移全過程曲線不同于普通鋼管混凝土,具體表現(xiàn)為鋼管-RPC的荷載-滑移曲線無明顯初始峰值點,且曲線出現(xiàn)二次上升段;試驗參數(shù)中養(yǎng)護溫度、鋼管壁厚和鋼纖維體積摻量對鋼管-RPC界面初始黏結(jié)強度和極限黏結(jié)強度的影響規(guī)律不同;鋼管壁厚從1.41 mm增大到3.45 mm,初始和極限黏結(jié)強度分別提高了68%和64%;養(yǎng)護溫度由20℃增加到90℃后,初始和極限黏結(jié)強度分別提高了30%和11%;不同體積摻量范圍內(nèi)鋼纖維對黏結(jié)強度影響規(guī)律不同,表現(xiàn)為體積摻量從0%增加到1%時初始和極限黏結(jié)強度分別降低了2%和11%,而從1%增加到3%時初始和極限黏結(jié)強度分別提高了54%和21%。
【圖文】：

8］、許志海［9］對不同養(yǎng)護條件下鋼管-ＲPC進行了試驗研究和有限元分析，但由于界面黏結(jié)強度影響因素較多，所得試驗結(jié)果離散性大，實測黏結(jié)破壞荷載最大相差33%，在蒸汽養(yǎng)護條件下實測黏結(jié)破壞荷載最大相差達44%，研究還有待深入。因此，本文中開展鋼管-ＲPC界面黏結(jié)性能試驗研究，試驗參數(shù)包括養(yǎng)護溫度、鋼纖維摻量和鋼管壁厚，分析不同參數(shù)鋼管-ＲPC界面黏結(jié)強度的影響。1試驗概況1.1試件設(shè)計設(shè)計并制作27根鋼管-ＲPC試件，分為9組，每組3個試件完全相同，各組試件參數(shù)見表1。試件ST3V2C2尺寸及構(gòu)造如圖1所示，試件鋼管采用20#無縫鋼管，鋼管外徑D為123mm，長度L為300mm。由于目前市場上所售鋼管壁厚較厚，本試驗的鋼管采用車床削薄處理。管內(nèi)填充ＲPC，鋼管和ＲPC的黏結(jié)界面長度為250mm，預留50mm空鋼管作為推出空間，并在距鋼管底部上方20mm處開一個3mm×3mm的缺口，以便在試驗推出過程中排氣。在空鋼管下端與壓力機固定傳力板間墊一塊厚10mm、邊長180mm的方鋼板，以防止試驗過程中發(fā)生側(cè)滑，鋼板材質(zhì)為Q235。表1試件主要參數(shù)Table1Mainparametersofspecimens組別D/mmt/mmL/mmρs/%Vr/%養(yǎng)護條件ST1V2C21231.413004.732ST2V2C21232.013006.892ST3V2C21232.503008.652ST4V2C21232.9830010.432ST5V2C21233.4530012.222ST3V0C21232.503008.650ST3V1C21232.503008.651ST3V3C21232.503008.65390℃蒸汽養(yǎng)護，即標準養(yǎng)護2d，之后90℃蒸汽養(yǎng)護2d，最后標準養(yǎng)護25dST3V2C11232.503008.65220℃標準養(yǎng)護28d注:試件編號中S表示鋼管;T表示鋼管壁厚;V表示鋼纖維體積摻量;C表示養(yǎng)護制度;符號D為鋼管外徑;t為鋼管壁厚;ρs為含鋼率;Vr為鋼纖維摻量。圖1試件ST3V2C2構(gòu)造及尺寸Fig．1Co

1.3試驗加載及量測采用2000kN電液伺服萬能試驗機和DCS-200數(shù)控系統(tǒng)進行加載試驗，如圖2所示。將鋼管-ＲPC試件放置在壓力機固定傳力板上，通過鋼墊塊對ＲPC進行加載。采用連續(xù)位移加載模式，加載速率為0.6mm/min，當滑移量達到40mm時停止加載。在鋼墊塊上布置壓力傳感器，用于測量管內(nèi)ＲPC所受的實時荷載。位移計1、2用于測量鋼管內(nèi)ＲPC的位移值，位移計3、4用于測量加載端鋼管的位移值，位移計5、6用于測量試件側(cè)向位移，位移計7、8用于測量試驗機底座的位移。采用電阻應變片測量鋼管外壁軸向和環(huán)向應變，，應變片間距沿軸向為鋼管高度的1/6，沿環(huán)向為鋼管圓周的1/4。圖2推出試驗裝置Fig．2Setupofpushouttest2試驗結(jié)果及其分析2.1試驗現(xiàn)象及破壞模式當荷載達到約75kN時，試件頂部的鋼墊塊與ＲPC陷入鋼管內(nèi)。在加載后期即荷載達到峰值點前后，可以明顯聽到ＲPC與鋼管內(nèi)壁摩擦所發(fā)出的清脆聲響。在整個加載過程中，鋼管表面沒有觀察到異�，F(xiàn)象，管內(nèi)ＲPC也保持完整。圖3為試件ST3V2C2加載端鋼管內(nèi)壁滑移痕跡。圖3試件ST3V2C2鋼管內(nèi)壁滑移面Fig．3SlipbetweenＲPCandsteeltube’sinnersurfaceofspecimenST3V2C22.2典型荷載-滑移曲線以加載端的推力N為縱坐標，加載面ＲPC相對于鋼管的位移s為橫坐標，各組典型試件的荷載-滑移(N-s)曲線如圖4所示。圖4鋼管-ＲPC試件實測N-s曲線Fig．4MeasuredN-scurvesofＲPC-filledsteeltubespecimens504
【作者單位】： 福建農(nóng)林大學交通與土木工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(51008079) 福建農(nóng)林大學科技創(chuàng)新專項基金項目(KFA17040A,KFA17255A)
【分類號】：TU528

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本文編號：2531890