考慮徐變及界面腐蝕的圓鋼管混凝土粘結(jié)性能試驗研究.pdf

1、鋼管混凝土界面粘結(jié)強度和粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系對鋼管混凝土的力學(xué)性能有非常重要的影響,對其進(jìn)行研究有很深遠(yuǎn)的理論意義和實用價值。鋼管混凝土界面粘結(jié)性能也是工程界比較關(guān)心的問題之一。鋼管混凝土構(gòu)件在服役期間,不可避免的在粘結(jié)界面處產(chǎn)生腐蝕,尤其是在沿海地區(qū),大量使用海砂作為細(xì)骨料,含有的氯離子侵入鋼管混凝土的界面,引起界面處鋼管內(nèi)表面腐蝕。同時,鋼管混凝土成型過程中,混凝土內(nèi)部及鋼管和混凝土的粘結(jié)面上必然存在微小的初始缺陷,當(dāng)承受外部荷載時,這

2、些初始缺陷就會不斷地積累發(fā)展,導(dǎo)致界面粘結(jié)性能劣化,粘結(jié)應(yīng)力減小,結(jié)構(gòu)的承載力下降,縮短鋼管混凝土結(jié)構(gòu)服役年限。因此,本文探討了腐蝕量及界面損傷程度對鋼管混凝土界面粘結(jié)性能的影響。
　　本文從試驗和理論兩方面較深入地研究了鋼管混凝土界面粘結(jié)性能。試驗分為兩部分,首先是以腐蝕量和徑厚比為基本參數(shù),其次是以荷載作用的時間段為因素,對圓鋼管混凝土試件進(jìn)行軸心推出試驗。
　　基于以上思路,本文具體做了以下幾方面的工作:
　　(

3、1)分析探討了鋼管混凝土界面腐蝕對鋼管混凝土粘結(jié)界面力學(xué)性能的影響,在鋼管內(nèi)壁抹NaCl溶液使鋼管與混凝土界面產(chǎn)生腐蝕,以腐蝕的時間段及徑厚比為基本參數(shù),對14根圓鋼管混凝土試件進(jìn)行了推出試驗,可以繪出各試件的荷載-滑移(P-s)曲線,考察這兩個因素對鋼管混凝土界面粘結(jié)性能的影響。
　　(2)分析探討了長期荷載對鋼管混凝土粘結(jié)界面力學(xué)性能的影響,在核心混凝土上施加一個恒定的集中荷載,以荷載作用時間段為基本參數(shù),進(jìn)行7根圓鋼管混凝土

4、試件的推出試驗,考察徐變對鋼管混凝土界面粘結(jié)性能的影響。
　　(3)建立了鋼管混凝土厚壁圓筒模型,理論上分析得出銹脹力隨腐蝕量的變化規(guī)律,并結(jié)合碳鋼在NaCl環(huán)境中的腐蝕機理,從微觀結(jié)構(gòu)的角度,探討了不同階段的腐蝕產(chǎn)物對鋼管混凝土界面粘結(jié)性能的影響,得出了粘結(jié)強度與界面腐蝕量的關(guān)系。
　　(4)基于混凝土徐變ACI(1992)法,得出每個試件在荷載作用下的混凝土徐變應(yīng)變,從損傷力學(xué)的角度出發(fā),定義鋼管混凝土構(gòu)件粘結(jié)滑移中的損