液壓預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土柱軸壓性能研究.pdf

1、隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)踐中越來(lái)越廣泛。鋼管混凝土充分利用了鋼管和混凝土材料的優(yōu)點(diǎn)，具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)。鋼管和混凝土兩種材料具有不同的變形特性，普通鋼管混凝土在正常使用階段，鋼管與核心混凝土的協(xié)同作用發(fā)揮不好，核心混凝土并非處于三向受壓狀態(tài)，普通鋼管混凝土中鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用沒(méi)有得到充分的發(fā)揮。本文提出了一種新的預(yù)應(yīng)力施加方式，在初始階段通過(guò)液壓對(duì)鋼管混凝土施加預(yù)應(yīng)力，使核心混

2、凝土在全過(guò)程工作階段都受到鋼管的約束處于三向圍壓狀態(tài)，從而改善鋼管混凝土的力學(xué)性能。本文提出的液壓預(yù)應(yīng)力施加方法可實(shí)現(xiàn)鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力的主動(dòng)定量施加，所得預(yù)應(yīng)力值穩(wěn)定可靠。本文通過(guò)試驗(yàn)和理論分析，研究了液壓預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土短柱受壓力學(xué)性能。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作了液壓預(yù)應(yīng)力鋼管和加壓裝置，開(kāi)展了液壓預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土可行性分析試驗(yàn)研究。
　　獨(dú)立設(shè)計(jì)與制作的液壓預(yù)應(yīng)力鋼管，可以承受10MPa以上的液壓預(yù)應(yīng)

3、力，且持荷效果良好，應(yīng)力損失較小，滿足試驗(yàn)需要；通過(guò)加壓裝置與鋼管連接，可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)定量施加液壓預(yù)應(yīng)力；將水代替混凝土灌入鋼管內(nèi)，采用液壓法施加預(yù)應(yīng)力，進(jìn)行液壓預(yù)應(yīng)力鋼管的可行性試驗(yàn)研究；通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果與理論分析的對(duì)比，驗(yàn)證了液壓預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土整套裝置的可行性和可靠性。
　?。?）開(kāi)展了6根液壓預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土短柱和2根普通鋼管混凝土短柱的軸心受壓對(duì)比試驗(yàn)，研究了不同液壓預(yù)應(yīng)力下鋼管混凝土短柱力學(xué)性能。結(jié)果表明：液壓預(yù)應(yīng)力能改善鋼管

4、混凝土短柱軸壓的力學(xué)性能，正常使用階段剛度提升，核心混凝土開(kāi)裂得到很好的延遲，更好地發(fā)揮鋼管混凝土的力學(xué)性能。
　　（3）開(kāi)展了6根液壓預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土的預(yù)應(yīng)力損失試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：在采用非特殊設(shè)施的條件下，預(yù)應(yīng)力損失在20％以?xún)?nèi)，驗(yàn)證了整套裝置的可靠性，證明及分析了液壓法施加預(yù)應(yīng)力的可行性。
　?。?）采用纖維模型法，建立基本假定，建立了液壓預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土的數(shù)值分析模型，編制了液壓預(yù)應(yīng)力混凝土短柱軸壓全過(guò)程分析程序，與