圆钢管轻集料混凝土构件抗弯性能的试验研究

进行了21根钢管轻集料混凝土以及8根空钢管的纯弯试验。通过对试件在加载过程中的挠度及表面应变的测试分析,研究钢管轻集料混凝土构件在弯矩作用下的宏观变形特征、弯矩-曲率关系和破坏模式,分析了轻集料混凝土强度、含钢率、剪跨比等主要参数对构件抗弯性能的影响。试验研究结果表明,钢管轻集料混凝土构件在纯弯矩的作用下,其宏观变形特征和破坏形态与钢管普通混凝土构件相似;内填的轻集料混凝土可以大大延缓或避免钢管局部屈曲的发生,钢管轻集料混凝土的极限抗弯承载力较空钢管提高了20%～30%,抗弯刚度也有所提高;在钢管和轻集料混凝土相互作用下,钢管轻集料混凝土受弯试件具有较高的抗弯承载力和良好的延性性能;含钢率是影响钢管轻集料混凝土抗弯承载力和初始抗弯刚度的主要因素,含钢率越大,初始刚度越大和构件极限抗弯承载力也越大;而内填混凝土强度和剪跨比对构件抗弯承载力的影响较小;与钢管普通混凝土研究结果的对比分析表明,在相同条件下,钢管轻集料混凝土与钢管普通混凝土的极限抗弯承载力大致相当。     

长细比对钢管轻集料混凝土轴压柱受力性能的影响

基于钢管轻集料混凝土轴压柱的试验结果,分析长细比对钢管轻集料混凝土破坏形态、极限承载力的影响,并将界限长细比及稳定系数的经验公式计算结果与试验实测结果进行对比。分析结果表明:界限长细比作为钢管轻集料混凝土柱弹塑性和弹性破坏的分界点,可以应用Euler公式计算,其计算结果与试验相吻合,同时低于钢管普通混凝土经验公式计算结果;相同截面参数条件下,长细比越大,钢管轻集料混凝土的极限承载力和稳定系数越低;钢管轻集料混凝土实测稳定系数高于钢管普通混凝土经验公式计算结果。     

钢管轻集料混凝土中长柱轴压性能的试验研究

通过对20根具有不同长细比和混凝土强度等级的钢管轻集料混凝土中长柱进行轴压试验,研究了钢管轻集料混凝土中长柱在轴心压力下的宏观变形特征、轴力-应变关系、破坏模式和破坏机理,并与钢管普通混凝土的轴压性能进行了对比。研究结果表明:长细比是影响钢管轻集料混凝土中长柱承载力的主要因素,在相同条件下,长细比越大,试件的承载力越低;核心混凝土强度对钢管轻集料混凝土试件的稳定系数有一定影响,在截面参数相同的情况下,核心混凝土强度较高的试件稳定系数比混凝土强度较低的试件要高;在本研究的范围内,钢管轻集料混凝土的稳定系数要高于长细比相同的钢管普通混凝土。     

钢管高强轻集料混凝土短柱轴压性能的试验研究

通过24根钢管高强轻集料混凝土短柱的轴心受压试验,研究了钢管高强轻集料混凝土短柱在轴心压力下的轴力-纵向应变关系、宏观变形特征、破坏机理和破坏模式。试验结果表明:在钢管的约束下高强轻集料混凝土的弹性模量、强度和塑性性能得到了不同程度的改善,且构件的刚度有所提高;紧箍系数是影响钢管高强轻集料混凝土短柱力学性能的主要因素,紧箍系数越高,构件极限承载力提高越明显,延性越好;钢管高强轻集料混凝土短柱轴压极限承载力与同规格钢管普通混凝土基本相当。     

钢管高强膨胀混凝土的力学性能研究

配制出了具有良好工作性能和膨胀性能的C50自密实膨胀混凝土,试验研究了该种素混凝土及钢管混凝土的力学性能和膨胀性能。在此基础上,采用有限元方法对钢管膨胀混凝土的自应力性能和极限承载力进行了模拟分析。结果表明,掺加适量膨胀剂的钢管膨胀混凝土具有较优的力学性能,其极限承载力比普通钢管混凝土可提高7%左右。有限元方法能够较好地评估试验结果,为今后分析类似试验提供了依据。     

方钢管膨胀混凝土性能实验研究

实验研究了膨胀剂掺量和钢管厚度对不同强度等级方钢管膨胀混凝土力学性能的影响.研究结果表明:在一定膨胀剂掺量条件下,方钢管膨胀混凝土极限承载力比方钢管普通混凝土提高了15%;钢管厚度越大,方钢管膨胀混凝土极限承载力越大.     

自应力钢管轻骨料混凝土轴压短柱的性能分析

为研究自应力钢管轻混凝土的性能，对轴压短柱进行了试验，并将其与钢管轻混凝土及普通钢管混凝土进行了分析对比，同时用极限平衡法推导出其承载力公式，理论与试验吻合良好。     

方钢管高强膨胀混凝土性能实验研究

方形钢管混凝土由于节点构造简便,截面惯性矩大而更适合承受压弯作用,因而具有更优越的综合性能。但与圆形钢管相比,方钢管对核心混凝土的约束效应低。将膨胀混凝土灌入方钢管形成的构件是一种更好的组合结构形式:一方面使混凝土的组织结构更为密实;另一方面使核心混凝土在受荷初期就处于侧向受压的状态,弥补钢管对混凝土紧箍力出现太迟的缺陷。本文通过试验研究了膨胀剂掺量和钢管厚度对方钢管高强膨胀混凝土力学性能的影响,研究结果表明:膨胀剂掺量在一定范围内,方钢管高强膨胀混凝土极限承载力比普通方钢管混凝土可提高15%,钢管壁越厚,其承载力越大。     

钢管高强膨胀混凝土轴压短柱试验研究

由于钢管高强膨胀混凝土与普通钢筋混凝土相比,混凝土的材料性质有改变,必然会引起试件的力学性能的改变,在研究钢管高强膨胀混凝土的力学性能时,不可能完全沿用现有的普通钢管混凝土的研究成果,因此,有必要对钢管高强膨胀混凝土的性能进行试验研究。依据15个钢管高强膨胀混凝土试件的试验情况,研究了钢管高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,提出了钢管高强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,运用力学的基本原理,建立了钢管高强膨胀混凝土的计算模型,提出了非线性有限元分析钢管高性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高强膨胀混凝土力学性能的方法的正确性。这将有利于指导实际工程的应用。     

轻集料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能研究

研究粉煤灰和硅灰对轻集料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能及内部孔结构的影响。结果表明,与普通混凝土相比,轻集料混凝土具有更优良的抗硫酸盐侵蚀性能;掺加粉煤灰或硅灰能优化混凝土的内部孔隙结构,大大提高轻集料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能;并探讨硫酸盐侵蚀溶液对轻集料混凝土的作用机理。     

膨胀钢管混凝土柱的时变性能

在现代建筑和桥梁中,膨胀钢管混凝土备受青睐,但有关其时变性能的研究却比较匮乏。为数值模型标准提供新的试验数据支持,对混凝土初凝时(如混凝土浇筑5d后)的膨胀钢管混凝土承载力进行研究,以真实反映施工实际。研究11根膨胀钢管混凝土短柱在混凝土不同阶段承受不同大小轴向荷载时的性能。其中,7根柱子进行破坏试验,以分析长期效应对极限承载力的影响。基于相应的试验结果,研究4种现有混凝土模型EC2,MC90,AFREM及B3的准确度,分析钢管混凝土的长期性能。结果表明:向混凝土施加80%强度的预应力,而不是正常允许值的40%～50%时,线性徐变假定适用于膨胀钢管混凝土构件。在正常服务年限里,约束情况对膨胀钢管混凝土构件无影响,EC2模型可用于分析膨胀钢管混凝土构件的时变性能。     

钢管轻集料混凝土空间桁架梁受弯试验设计

对于钢管轻集料混凝土空间桁架梁这一新型组合结构,目前国内外较少有拟静力试验分析,而试件设计及制作尤为关键.参照现有的钢结构及钢管混凝土规范,设计了一个钢管轻集料混凝土空间桁架梁试件及一个相应的K型节点试件,重点介绍了此空间桁架梁的制作过程及加载方式.通过对桁架梁进行结构计算分析,得到了其预估承载力.制作后的试件各项参数...     

轻集料混凝土界面过渡区特点及改善措施的讨论

总结了轻集料混凝土的国内外研究进展,并讨论了轻集料混凝土中界面过渡区的形成机理、特征、性能、结构特点和改善措施,通过SEM观察对比了普通高强混凝土以及轻集料高强混凝土、掺入矿物混合料的轻集料混凝土的微观结构。     

掺合料对轻集料混凝土抗渗性的影响

研究了单掺粉煤灰及粉煤灰、沸石粉、硅粉复掺对轻集料混凝土抗渗性与孔结构的影响,并将轻集料混凝土抗渗性与普通混凝土做了对比。结果表明,掺加矿物掺合料轻集料混凝土将获得更高的抗渗性;复掺对轻集料混凝土抗渗性更有利;轻集料混凝土抗渗性优于相同强度等级普通混凝土;LC40轻集料混凝土抗渗性与C60普通混凝土抗渗性相当。掺加矿物掺合料能明显改善轻集料混凝土的孔结构,小孔增多,总孔隙率降低。     

流态轻集料微孔混凝土的试验研究

利用复合快硬水泥、水渣等轻集料和高效微泡剂等外加剂,配制出了高性能的新型轻质混凝土;通过对原材料和混凝土的试验分析及与普通轻集料混凝土、泡沫混凝土的性能比较,结合微观机理的分析研究,阐述了该新型混凝土的性能特征.     

橡胶集料钢筋混凝土梁受弯性能初探

本文根据橡胶集料混凝土比普通混凝土延性好、应变大、抗裂性能强、吸收能量高等特征,基于普通混凝土的理论基础,对橡胶集料混凝土压应力-压应变曲线进行了修正和拓展,初步探讨了橡胶集料钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的基本性能,给出了该曲线关键点的数值取值范围,本文同时给出在橡胶集料混凝土极限压应变取0．006时,相同条件下,橡胶集料钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的设计算例。     

方钢管膨胀混凝土短柱偏压极限承载力研究

方钢管膨胀混凝土是一种较为理想的钢管混凝土结构。在偏压试验的基础上,依据现有规程对方钢管膨胀混凝土偏压短柱构件承载力进行研究,并依据极限平衡理论,提出适合方钢管膨胀混凝土短柱偏压极限承载力的计算方法,供工程实践和相关理论研究参考。     

钢管再生混凝土柱承载力及抗火性能研究

通过试验和理论对空、实心钢管再生混凝土柱的极限承载力做了研究,研究表明,实心钢管再生混凝土短柱可以采用实心钢管普通混凝土短柱的极限承载力计算公式。空心钢管再生混凝土长柱的承载力与再生混凝土弹性模量有关。火灾试验表明,钢管再生混凝土长柱的耐火性能要优于钢管普通混凝土,根据试验提出了钢管再生混凝土柱耐火时间的计算公式。     

低强轻集料混凝土氯离子渗透性能和气体渗透率试验研究

利用快速氯离子渗透试验和气体渗透率法研究了泡沫型、轻集料和引气预湿三种类型的轻集料混凝土的抗渗性能。试验结果表明:引气预湿轻集料混凝土的气体渗透率是轻集料混凝土和普通混凝土的1/2,氯离子渗透系数到达0.1×10-12 m2/s;引气剂和预湿轻集料共同作用,可以提高混凝土的抗气渗性能;利用孔隙率测试和SEM试验分析探讨了轻集料、引气剂等对提高轻集料混凝土抗渗性的作用机理,研究结果为深入开展高性能轻集料混凝土的研究提供了参考。     

钢管轻集料混凝土抗剪承载力试验研究

基于29根钢管轻集料混凝土试件抗剪试验,研究材料性能、截面特性、剪跨比及轴压比对钢管轻集料混凝土试件的破坏形态、抗剪承载力的影响。将试验实测值与相关公式计算值进行对比,通过分析、回归试验结果,得到抗剪承载力计算公式。分析结果表明:剪跨比λ<0.5时,试件均为剪切型破坏;剪跨比0.5≤λ<0.85施加轴压力的试件为剪弯型破坏;剪跨比λ≥0.5未施加轴压力及剪跨比λ>0.85施加轴压力的试件为弯曲型破坏。剪跨比越大,试件抗剪承载力越小;轴压比越大,试件抗剪承载力越大,且延性越好;轻集料混凝土强度对试件抗剪承载力影响不明显;含钢率越高,试件抗剪承载力越大。考虑以上影响因素得出抗剪承载力计算公式,试验值与计算值吻合较好,且偏于安全。