钢管膨胀混凝土力学性能及膨胀模式的研究

配制出了强度性能和工作性能良好的膨胀混凝土,研究了该种钢管膨胀混凝土的力学性能,分析了钢管限制条件下核心混凝土的膨胀模式。研究结果表明,掺加适量膨胀剂的钢管膨胀混凝土具有较优良的力学性能,其极限承载力比普通钢管混凝土可提高8％左右。     

钢管膨胀混凝土的研究及其应用

配制出了具有良好工作性能和膨胀性能的Ｃ５０高性能膨胀混凝土，研究了该种钢管高强膨胀混凝土的力学性能和膨胀性能，并将该项居果应用于钢管混凝土拱工程中。     

有限单元法分析钢管膨胀混凝土 的力学性能

建立了钢管膨胀混凝土的计算模型,提出了非线性有限元分析钢管膨胀混凝土性能的方法,通过算例,验证了非线性有限元分析钢管膨胀混凝土力学性能的方法的正确性。     

核心混凝土膨胀对钢管混凝土轴压性能的影响

核心混凝土的收缩在钢管与混凝土之间产生空隙,降低构件性能.掺加轻集料的高强混凝土产生体积膨胀,可改善钢管与混凝土之间的密实性.推导了混凝土膨胀引起的钢管膨胀及环向应力计算公式,研究了轻集料对C50,C60两种高强混凝土力学性能、体积变形的影响以及混凝土膨胀引起的钢管环向应力、钢管混凝土轴压下的特性.研究表明,核心混凝土的膨胀在钢管内产生环向应力.核心混凝土自由条件下400～600微应变膨胀在钢管内产生70～90 MPa的环向应力.这降低了轴压下钢管的承载能力,但对钢管混凝土承载力无明显影响,此外,在不考虑材料性能因素的情况下,核心混凝土的膨胀可提高钢管混凝土的弹性模量.     

约束膨胀混凝土的力学性能分析

通过特制的钢管试模，制成模拟钢管混凝土中核心混凝土工作状的混凝土试块。针对约束状态下形成的不同高效减水剂量掺量与不同混凝土膨胀掺量的混凝土进行其力学性能分析，从而探索提高构件力学性能的最佳途径。通过对应的钢混凝土标准试件的力学性能测试，证明核心混凝土性能改变的规律。     

自密实微膨胀钢管混凝土的研制与应用

为了满足龙潭河钢管混凝土拱桥的建造要求,配制出了自密实C50微膨胀混凝土,该种混凝土具有工作性好、高强、早强、微膨胀等性能.同时研究了该种钢管混凝土的自应变特性和极限承载力等性能,结果表明,核心微膨胀混凝土处于三向受压状态,其极限承载力比普通钢管混凝土可提高7%左右.工程应用效果良好     

钢管膨胀混凝土的徐变

本文分析了已有的普通混凝土及普通钢管混凝土的徐变结果．进行了部分钢管膨胀混凝土徐变试验，得到了钢管膨胀混凝土的徐变特征，并给出一些有益的结论．     

钢管膨胀混凝土轴压短柱试验研究

依据15个钢管膨胀混凝土试件的试验情况,研究了钢管膨胀混凝土的水化热,自应力及破坏荷载。确定了膨胀剂的最佳掺量,提出了钢管膨胀混凝土相对普通钢管混凝土的极限破坏荷载的提高幅度,这将有利于指导实际工程的应用。     

约束膨胀混凝土显微结构分析

有钢管对膨胀混凝土形成三向约束,采用扫描电镜（ＳＥＭ）,研究约束膨胀混凝土的显微结构与普通混凝土显微结构的差异,进而揭示约束膨胀混凝土的显微工程机理。实验证明：由于约束膨胀的填充作用,大幅度降低空隙率及孔径,定将有效地提高混凝土的弹生模量及强度。     

钢管膨胀混凝土的有限元分析

利用通用有限元软件ＡＬＧＯＲ,对钢管膨胀混凝土短柱膨胀和轴压实验进行模拟,并与结构试验结果比较分析,得出结论。     

THE SHRINKAGE OF EXPANSIVE CONCRETE FILLED STEEL TUBE AND ITS IMPROVEMENT METHOD

The shrinkage characteristics of expansive concrete filled steel tube (CFST) are analyzed, Cold shrinkage, creep and autogenous shrinkage are considered as the main reasons of causing CFST contraction. In accordance with the shrinkage characteristics of expansive CFST , a kind of energy-stored delayed expansive agent is exploited, which can not only compensate the shrinkage of the core concrete in every stages, but also make CFST expand according to the delayed expansion mechanism. As the result, the prestress loss will be reduced and expansive energy will be utilized effectively.     

CFST柱和RC柱偏压性能比较

为了研究钢管混凝土柱在偏压荷载下的力学性能,对已有的偏压荷载钢管混凝土柱进行了有限元模拟,并与试验结果进行了比较.在此基础上,分别模拟了同等条件下钢管混凝土柱和钢筋混凝土柱的受力性能,对比分析了它们的破坏形态、承载力、挠度变形等力学性能.研究结果表明:相同条件下,钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱更具有延性,钢管混凝土柱轴力比钢筋混凝土柱高约25%,弯矩高约40%;最大荷载时,钢管混凝土柱跨中截面的挠度为钢筋混凝土柱的1.67倍,极限荷载时为2.30倍;钢管混凝土柱和钢筋混凝土柱承载力随着偏心率的增大而减小,与构件性质无关.长细比对构件破坏性质有明显影响.     

Experiment Study on Self-stress of High-strength, Low-heat and Micro-expansion Concrete-filled Steel Tube

The self-stress trial of the fifteen high-strength, low-heat and micro-expansion concrete-filled steel tube( CFST) is introduced, and the generating and distributing features of pre-stress and its relation to adding quantity of expansive agent, which provides persuasive dependences for optimal design of high-strength, low-heat and micro-expansion CFST were investigated, especially for the design of added quantity of expansive agent.     

格构式钢管混凝土风力机塔架的设计

针对风力机塔架高度增加使常用的锥筒式塔架结构的力学性能、经济性、施工性下降的问题,探讨了格构式钢管混凝土风力机塔架的设计方法.以某3 MW风力机工程为例,采用钢管混凝土统一理论和简化空间桁架法设计了符合性能要求的格构式钢管混凝土塔架,并给出了柱肢、腹杆及节点构造.基于ANSYS有限元软件分析了格构式钢管混凝土塔架与锥筒式塔架的力学性能和用钢量,结果表明,三肢柱格构式钢管混凝土塔架的设计方法可行,力学性能优越,经济性较好.     

GT抗裂剂性能研究

针对混凝土开裂的原因,研究了一种GT混凝土抗裂剂,以达到改善混凝土的抗裂性能同时避免或减轻混凝土开裂的目的．GT抗裂剂是由CSA高效膨胀剂与聚合物按一定比例复合而成的．研究了掺加GT高效抗裂剂胶砂试件的力学性、胀缩性等与抗裂相关的性能．结果表明,GT抗裂剂是一种比较理想的抗裂材料,对抑制砂浆开裂效果显著．     

基于ABAQUS的钢管混凝土L形柱有限元分析

为了对钢管混凝土L形柱的力学性能和工作机理进行分析,将钢管对混凝土不均匀的约束作用简化为侧压相等的约束.考虑截面形状对侧向约束的影响,对Mander约束混凝土本构模型进行修正,建立了核心混凝土的本构关系.应用有限元软件ABAQUS对3个轴压短柱试件进行了模拟分析,并将计算结果与试验结果进行了对比,在此基础上探讨了构件中钢管对混凝土的约束机理.计算结果表明,该本构关系能较好地适用于对钢管混凝土L形柱轴压性能的非线性分析,钢管对混凝土的约束效应主要集中在L形截面阳角处.     

免振捣高强膨胀混凝土的研究

提出了免振捣混凝土优化设计方法,配制出了免振捣高强膨胀混凝土,该种混凝土的28d免振抗压强度可 以达到60MPa以上,坍落度大于24cm,扩展度约为60cm,不离析泌水,适合于现代混凝土工程。     

Influence of MgO-type expansive agent hydration behaviors on expansive properties of concrete

The hydration behaviors and expansive properties of MgO-type expansive agent curing at different temperatures and environment were investigated.When the curing temperatures changed from 25℃ to 50℃,the conductivities of MgO samples increased from 40 to 80 μs/cm,and the hydrations of MgO were quickened up obviously.Through SEM observation,the hydration product of MgO cured at 50℃ for 28 day was about 2-3μm in length.The expansion of pastes with 5% of the MgO-type expansive agent was from 0.36% to 1.01% when t...     

Failure mechanism of full-size concrete filled steel circle and square tubes under uniaxial compression

In this paper, the failure mechanisms of full-size concrete filled steel tubes(CFST) under uniaxial compression were investigated with nonlinear finite element method. Existing experimental results were employed to verify the validity of the finite element models of CFST specimens. Then, the numerical analysis was further conducted to study the mechanical behaviors of full-size CFST columns with circular and square cross sections under uniaxial compression. The simulation results indicate that the distribution of the contact pressure between circular steel tube and core concrete is much more uniform than that between square steel tube and concrete, resulting in much higher confinement and more efficient interaction between steel tube and core concrete in circular CFST columns, as well as ultimate load capacity and ultimate displacement. Extensive parametric analysis was also conducted to examine the effect of various parameters on the uniaxial compression behaviors of circular and square CFST columns.