微膨脹無機聚合物鋼管混凝土界面粘結滑移性能研究.pdf

1、無機聚合物鋼管混凝土（Inorganic Polymer Concrete Filled Steel Tube(IPCFST)）是一種新型材料組合構件，其核心混凝土具有早強快硬、節(jié)能環(huán)保、耗能低等優(yōu)勢，與鋼管組合，外部鋼管的套箍作用增加核心混凝土穩(wěn)定性，提高其受壓力學性能，同時鋼管還可以作為施工的模板，提高施工效率。鋼管與核心混凝土間的粘結滑移作用是二者能夠協(xié)同工作的基礎，目前國內外已做了很多關于鋼管普通混凝土界面粘結性能的研究，并取得

2、了一定的成果。而對于無機聚合物鋼管混凝土這種新型材料組合構件，研究其界面粘結滑移性能是很有必要的，便于了解二者協(xié)同工作的機制。本文以膨脹劑摻量為變化參數(shù)，制作了6根IPCFST試件，通過推出試驗，研究各膨脹劑摻量下IPCFST試件的界面粘結滑移性能，其主要研究成果如下：
　　（1）通過推出試驗，得到各試件鋼管表面應變沿鋼管長度方向的變化曲線，分析得出鋼管應變-位置關系曲線成指數(shù)分布，并根據(jù)鋼管混凝土界面上的粘結力與鋼管應力的微分成

3、正比例的關系，得到了粘結應力的分布也成指數(shù)分布；
　?。?）通過推出試驗，得到各試件的推出荷載-滑移（F-S）曲線，并分析和歸納了曲線的特征，通過分析F-S曲線，得到試件界面上的極限粘結荷載、極限滑移值及平均粘結強度值，對比分析各膨脹劑摻量下的結果發(fā)現(xiàn)：IPCFST試件界面粘結力隨膨脹劑含量的增加呈逐漸增大的趨勢，4％和6％膨脹劑摻量的試件的界面粘結力相對0％膨脹劑摻量的試件分別提高了48.6％和137.9％。
　　（3）通

4、過無機聚合物鋼管混凝土的推出試驗和本課題組做的普通鋼管混凝土的推出試驗，得到了膨脹劑和材料對無機聚合物鋼管混凝土界面粘結力的影響：①鋼管混凝土界面上的粘結力隨著膨脹劑含量的增加而增大；②在膨脹劑含量相同的條件下，無機聚合物鋼管混凝土界面上的粘結力比普通鋼管混凝土的小；
　?。?）通過有限元分析，采用COMBIN39非線性彈簧單元模擬鋼管混凝土界面上的粘結滑移，計算結果和試驗結果吻合，有限元得到的極限粘結荷載與試驗結果得到的極限粘結