液壓預應力鋼管混凝土柱軸壓性能研究.pdf

1、隨著技術和經濟的發(fā)展，鋼管混凝土結構在實踐中越來越廣泛。鋼管混凝土充分利用了鋼管和混凝土材料的優(yōu)點，具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、經濟效益好等特點。鋼管和混凝土兩種材料具有不同的變形特性，普通鋼管混凝土在正常使用階段，鋼管與核心混凝土的協同作用發(fā)揮不好，核心混凝土并非處于三向受壓狀態(tài)，普通鋼管混凝土中鋼管對核心混凝土的約束作用沒有得到充分的發(fā)揮。本文提出了一種新的預應力施加方式，在初始階段通過液壓對鋼管混凝土施加預應力，使核心混

2、凝土在全過程工作階段都受到鋼管的約束處于三向圍壓狀態(tài)，從而改善鋼管混凝土的力學性能。本文提出的液壓預應力施加方法可實現鋼管混凝土預應力的主動定量施加，所得預應力值穩(wěn)定可靠。本文通過試驗和理論分析，研究了液壓預應力鋼管混凝土短柱受壓力學性能。主要研究內容如下：
　?。?）獨立設計和制作了液壓預應力鋼管和加壓裝置，開展了液壓預應力鋼管混凝土可行性分析試驗研究。
　　獨立設計與制作的液壓預應力鋼管，可以承受10MPa以上的液壓預應

3、力，且持荷效果良好，應力損失較小，滿足試驗需要；通過加壓裝置與鋼管連接，可實現主動定量施加液壓預應力；將水代替混凝土灌入鋼管內，采用液壓法施加預應力，進行液壓預應力鋼管的可行性試驗研究；通過試驗結果與理論分析的對比，驗證了液壓預應力鋼管混凝土整套裝置的可行性和可靠性。
　?。?）開展了6根液壓預應力鋼管混凝土短柱和2根普通鋼管混凝土短柱的軸心受壓對比試驗，研究了不同液壓預應力下鋼管混凝土短柱力學性能。結果表明：液壓預應力能改善鋼管

4、混凝土短柱軸壓的力學性能，正常使用階段剛度提升，核心混凝土開裂得到很好的延遲，更好地發(fā)揮鋼管混凝土的力學性能。
　　（3）開展了6根液壓預應力鋼管混凝土的預應力損失試驗研究。結果表明：在采用非特殊設施的條件下，預應力損失在20％以內，驗證了整套裝置的可靠性，證明及分析了液壓法施加預應力的可行性。
　　（4）采用纖維模型法，建立基本假定，建立了液壓預應力鋼管混凝土的數值分析模型，編制了液壓預應力混凝土短柱軸壓全過程分析程序，與