鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱基本力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著科技的不斷進步，建筑工業(yè)水平得到了長足的發(fā)展，各種高聳、大跨、造型奇特的建筑工程接踵而至，傳統(tǒng)的建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來越難以滿足人們的需求。因此，新型建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)成為工程技術(shù)人員開展科學(xué)研究的熱點之一。隨后，鋼管混凝土、輕骨料混凝土以及微膨脹混凝土等技術(shù)應(yīng)運而生，被廣泛應(yīng)用于工程實際中，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。本文將以上三種技術(shù)合為一體，組成鋼管微膨脹輕骨料混凝土，充分發(fā)揮各種材料的優(yōu)點，彌補各自的

2、缺點。為了研究鋼管微膨脹輕骨料混凝土的基本力學(xué)性能，本文開展了如下的研究工作:
　　(1)通過微膨脹輕骨料混凝土配合比試驗，分析膨脹劑摻量對混凝土強度以及試塊自由形變的影響。試驗研究表明:摻加適量的膨脹劑既能補償輕骨料混凝土的收縮，防止開裂，還能提高混凝土的密實度和強度;但膨脹劑摻入過量，不利于混凝土強度的進一步提高。
　　(2)制作12組共24根鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱試件，進行為期60天的限制膨脹試驗觀測，分析3種含鋼

3、率條件下膨脹劑摻量對輕骨料混凝土限制膨脹性能的影響。試驗研究表明:在試驗參數(shù)范圍內(nèi)，膨脹劑摻量越大，補償核心混凝土的收縮越明顯，鋼管因核心混凝土的收縮產(chǎn)生的環(huán)向壓應(yīng)力也越小，甚至還會產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力。
　　(3)進行鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱試件的軸心抗壓試驗，并對試驗結(jié)果進行分解分析，分別探討鋼管與核心微膨脹輕骨料混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。試驗結(jié)果表明:增大含鋼率和核心混凝土強度能極大地提高試件的組合強度和剛度;摻加適量膨脹劑能夠提

4、高鋼管對核心混凝土的緊箍力，并使試件在軸壓作用下的緊箍力提前出現(xiàn)，使試件承載力得到進一步提高。在試驗基礎(chǔ)上，擬合得到核心微膨脹輕骨料混凝土在三向應(yīng)力狀態(tài)下的強度準則，并通過對各公式的計算比較分析，提出了適合鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱的極限承載力計算公式。
　　(4)建立鋼材與核心混凝土在三向應(yīng)力狀態(tài)下的本構(gòu)關(guān)系模型，分別采用合成法與實用計算公式進行數(shù)值分析，計算得到本試驗中軸壓短柱試件的軸力-應(yīng)變?nèi)^程曲線，并與試驗曲線做比較分析