鋼管約束型鋼高強混凝土軸壓短柱力學(xué)性能試驗研究與分析.pdf

1、鋼管約束型鋼混凝土是將薄壁鋼管外包于型鋼混凝土柱，用鋼管替代箍筋，鋼管不直接承擔(dān)縱向荷載，只對核心混凝土起約束作用。 本文分別對圓鋼管約束型鋼高強混凝土及方鋼管約束型鋼高強混凝土軸壓短柱構(gòu)件進行了試驗研究和理論分析，具體工作如下： (1)以鋼管的徑厚比和鋼管屈服強度為主要參數(shù)進行了11個圓鋼管約束型鋼高強混凝土軸壓短柱的試驗研究。試驗結(jié)果得出型鋼在本文研究的范圍內(nèi)不能改變構(gòu)件的破壞模式。同時本文分析了鋼管徑厚比和鋼管屈服

2、強度2種參數(shù)對圓鋼管約束型鋼高強混凝土軸壓短柱的承載力、延性、加載過程中的鋼管應(yīng)力變化、峰值荷載點處鋼管應(yīng)力狀態(tài)的影響。通過試驗，獲得了各試件的軸向壓力(kN)與試件縱向應(yīng)變(ε)的關(guān)系曲線。試驗結(jié)果表明：各組試件峰值均在外包鋼管屈服點處；鋼管的高徑比對試件的承載力無明顯影響；相同構(gòu)件模式條件下，鋼管屈服強度高的試件軸壓承載力較高，但鋼管屈服強度對構(gòu)件彈性剛度及延性無明顯影響；隨徑厚比的提高，構(gòu)件的延性均降低。 (2)以鋼管的寬

3、厚比、鋼管高寬比為主要參數(shù)進行了12個方鋼管約束型鋼高強混凝土軸壓短柱的試驗研究。試驗結(jié)果表明，在混凝土強度較高和鋼管寬厚比較大的情況下，單純改變構(gòu)件的鋼管高寬比不能改變構(gòu)件的破壞模式。型鋼的存在在本文所研究的范圍內(nèi)不能改變構(gòu)件的破壞模式。通過試驗，獲得了各試件的軸向壓力(kN)與試件縱向應(yīng)變(ε)的關(guān)系曲線，分析各組試件中鋼管的高寬比對試件的承載力的影響及相同構(gòu)件模式條件下，鋼管寬厚比的提高對構(gòu)件的延性的影響。 (3)根據(jù)試驗

4、中測定的逐級荷載下鋼管外表面的縱向應(yīng)變和環(huán)向應(yīng)變，通過應(yīng)力分析，得到了鋼管在試件達到峰值荷載點時鋼管中的縱向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力與鋼管對核心混凝土的緊箍力，將處于復(fù)雜受力狀態(tài)的鋼管和混凝土綜合工作性能分解開來，對鋼管和核心混凝土的相互作用關(guān)系得到了更明確和深刻的認識。 (4)采用了莫爾-庫侖理論求得了構(gòu)件的剪切承載力公式，并采用了混凝土壓潰理論求得了構(gòu)件的壓潰承載力公式，兩種公式的結(jié)果均與試驗結(jié)果吻合較好，為鋼管約束型鋼高強混凝土的工