鋼管自應力免振混凝土力學性能研究.pdf

1、在過去的十幾年里，鋼管混凝土結構在工程中的應用越來越廣泛。鋼管混凝土能充分發(fā)揮鋼管和混凝土兩種材料的作用，具有優(yōu)越的力學性能。但是這種結構還存在著一些缺點，如核心混凝土澆筑后振搗困難，硬化后混凝土的收縮和徐變使鋼管約束力降低等。本文將自應力混凝土和自密實混凝土技術應用到鋼管混凝土中，保證了核心混凝土均勻密實。同時，自應力混凝土硬化過程中產生的體積膨脹，在鋼管的約束下核心混凝土在加載前就處于三向受壓狀態(tài)，使鋼管自應力混凝土的力學特性較普通

2、鋼管混凝土有所提高。 本文作為國家自然科學基金項目《鋼管自應力免振混凝土結構設計理論研究》(50578027)的一部分，主要開展了以下方面的工作： (1)成功地配制出了不同配合比的自應力自密實混凝土。通過試驗發(fā)現(xiàn)：硫鋁酸鹽自應力混凝土早期強度發(fā)展非?？?，發(fā)熱量大。所配制的自應力混凝土的澆筑后密實性和均勻性良好。對不同限制條件下自應力混凝土的自由膨脹、限制膨脹的變化規(guī)律及其影響因素進行了研究，試驗結果表明：自應力混凝土的膨

3、脹性能與其配合比聯(lián)系密切，水泥用量是其中的主要因素。單位水泥用量、含鋼率和長細比對結構的自應力大小會產生較大的影響。 (2)通過對17根鋼管自應力免振混凝土試件和3根普通鋼管混凝土試件進行推出試驗，研究了鋼管自應力免振混凝土的粘結性能。結果表明：鋼管自應力混凝土的粘結強度大大高于普通鋼管混凝土。在自應力作用下，核心混凝土和鋼管之間的粘結界面得到改善，粘結強度提高。隨著自應力值的增大，粘結強度增大。 (3)此外，對12根鋼

4、管自應力混凝土試件和3根普通混凝土試件進行了抗彎性能研究，結果表明：在自應力的影響下，鋼管自應力混凝土的抗彎承載力提高；自應力對鋼管混凝土的初始抗彎剛度無明顯影響。 (4)利用大型通用軟件ANSYS建立了抗彎試件有限元模型，利用對核心混凝土施加溫度荷載的方法，模擬的鋼管自應力混凝土膨脹從而得到自應力，得出與實際試驗相同的自應力分布規(guī)律。但是由于應用物理作用模擬化學變化，因此縱向應變和環(huán)向應變的比例關系和實際試驗有出入；對鋼管自應