凍融循環(huán)作用后鋁合金管混凝土軸心受壓構(gòu)件力學(xué)性能研究.pdf

1、鋁合金管混凝土具有自重輕、抗腐蝕性強(qiáng)、低溫性能好以及外觀優(yōu)美等特點(diǎn)，因此鋁合金管混凝土結(jié)構(gòu)具有很高的研究?jī)r(jià)值。到目前為止，已有學(xué)者對(duì)鋁合金管混凝土構(gòu)件進(jìn)行研究，但大多體現(xiàn)在構(gòu)件常溫下軸心受壓承載力、壓彎穩(wěn)定性以及抗疲勞等方面。然而，與常用金屬管混凝土（鋼管混凝土、不銹鋼管混凝土）構(gòu)件相比，鋁合金管材料的熱膨脹系數(shù)約為混凝土材料熱膨脹系數(shù)兩倍，本文以此為研究背景，通過試驗(yàn)研究了凍融循環(huán)過程對(duì)鋁合金管混凝土柱界面粘結(jié)強(qiáng)度影響情況和不同凍融循

2、環(huán)次數(shù)對(duì)不同長(zhǎng)徑比的鋁合金管混凝土柱軸心受壓力學(xué)性能影響情況。驗(yàn)證了常用金屬管混凝土承載力計(jì)算公式對(duì)鋁合金管混凝土構(gòu)件的適用性，在此基礎(chǔ)上建議了凍融循環(huán)折減系數(shù)φ對(duì)鋁合金管混凝土承載力公式進(jìn)行修正，并用試驗(yàn)結(jié)果與修正后的承載力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，吻合較好。
　　本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)收集資料熟悉兩種材料抗凍性能，翻閱相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)試件尺寸，按照凍融循環(huán)規(guī)范要求設(shè)計(jì)溫度曲線，根據(jù)研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。
　　(

3、2)澆筑完成了9根鋁合金管混凝土長(zhǎng)柱、9根鋁合金管混凝土短柱、9根鋁合金管混凝土短柱推離試件以及部分輔助試件，所有試件均分為三組，取其中兩組進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，采集試驗(yàn)過程中不同試件測(cè)點(diǎn)應(yīng)變片讀數(shù)，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析凍融循環(huán)作用對(duì)鋁合金管混凝土界面粘結(jié)性能的影響。
　　(3)對(duì)三組經(jīng)過不同凍融循環(huán)周期處理后的鋁合金管混凝土柱分別進(jìn)行軸壓試驗(yàn)，研究其凍融循環(huán)作用后軸壓力學(xué)性能變化情況和破壞形態(tài)。并對(duì)鋁合金管混凝土短柱推離試件進(jìn)行推離試驗(yàn)

4、，研究?jī)鋈谘h(huán)作用對(duì)鋁合金管混凝土界面粘結(jié)強(qiáng)度和界面剪應(yīng)力臨界值影響情況。
　　(4)使用有限元軟件對(duì)鋁合金管混凝土柱軸壓試驗(yàn)過程、破壞現(xiàn)象以及極限承載力進(jìn)行模擬，驗(yàn)證有限元軟件計(jì)算的正確性和可行性。
　　(5)通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建議了凍融循環(huán)折減系數(shù)φ并對(duì)鋁合金管混凝土承載力公式進(jìn)行修正，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證修正后鋁合金管混凝土柱承載力公式的正確性。
　　(6)根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果建議了鋁合金管混凝土長(zhǎng)柱穩(wěn)定性折減系