鋼板內(nèi)約束對(duì)高強(qiáng)混凝土自收縮影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、鋼板-混凝土組合剪力墻早期非荷載應(yīng)力開裂可能對(duì)結(jié)構(gòu)整體受力性能和耐久性造成重要影響。為解決剪力墻早期開裂問題，多位學(xué)者做了各類探索研究，主要包括各類混凝土自身材性的收縮變形以及混凝土受到鋼筋等約束時(shí)的收縮變形性能等方面，而對(duì)鋼板內(nèi)約束對(duì)高強(qiáng)混凝土收縮性能的影響規(guī)律研究甚少。同時(shí)已有研究表明，高強(qiáng)混凝土自收縮比例可達(dá)整體收縮50％以上，需進(jìn)行重點(diǎn)研究?；诖?，論文從高強(qiáng)混凝土自收縮性能入手，通過推導(dǎo)混凝土約束收縮計(jì)算模型以及開展高強(qiáng)混凝土

2、約束自收縮對(duì)比試驗(yàn)和自收縮應(yīng)力模擬，對(duì)高強(qiáng)混凝土在鋼板約束下的自收縮性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　以混凝土約束收縮特性為研究對(duì)象，在試件截面協(xié)調(diào)變形、混凝土受到端部固結(jié)鋼板約束以及混凝土自收縮機(jī)理與宏觀變形關(guān)系等不同簡化條件的前提下，推導(dǎo)得到適用于不同情況的混凝土截面各處變形和應(yīng)力的理論計(jì)算模型。
　　以素混凝土試件自收縮作為基礎(chǔ)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)并實(shí)施了不同約束因素影響下的高強(qiáng)混凝土約束自收縮對(duì)比試驗(yàn)以及混凝土基本力學(xué)性能試驗(yàn)。通過分

3、析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的主要結(jié)論有：配鋼率越高，鋼板對(duì)混凝土約束能力越強(qiáng)，但兩者增幅不成線性關(guān)系；中心配鋼比分開配鋼方式對(duì)混凝土約束能力強(qiáng)；表面銹蝕鋼板比無銹蝕鋼板對(duì)混凝土收縮的約束能力略小；鋼板比鋼筋對(duì)混凝土的約束能力強(qiáng)；中心配置約束和分開配置約束時(shí)，混凝土受約束最強(qiáng)區(qū)域分別為約束配置區(qū)和試件中心區(qū)；鋼板或鋼筋的約束能力隨距配置約束處距離增大而減弱；無論何種約束方式，混凝土受約束最強(qiáng)區(qū)域自收縮應(yīng)力和開裂趨勢(shì)最強(qiáng)；將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)自收縮預(yù)測模型

4、和約束收縮理論模型進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明各計(jì)算模型均有局限性，需進(jìn)行進(jìn)一步修正。
　　采用有限元軟件ABAQUS對(duì)高強(qiáng)混凝土約束自收縮應(yīng)力進(jìn)行了模擬，結(jié)果表明：配置鋼板和鋼筋時(shí)，混凝土內(nèi)部約束應(yīng)力均較大，靠近鋼板和鋼筋區(qū)域的混凝土開裂趨勢(shì)明顯；約束應(yīng)力在混凝土中分布不均勻，靠近約束區(qū)域的混凝土應(yīng)力大，且為拉應(yīng)力，距離較遠(yuǎn)區(qū)域應(yīng)力變小，部分區(qū)域混凝土受壓；鋼筋端部混凝土約束應(yīng)力存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，開裂風(fēng)險(xiǎn)較大；通過對(duì)比軟件模擬所得約