塑-钢管混凝土短柱力学性能的试验研究

在复式钢管混凝土短柱和塑管混凝土短柱的研究基础上,提出一种新型的组合柱：实心塑—钢管混凝土短柱,即以塑管来取代复式钢管混凝土短柱的外钢管而形成的承压构件。通过改变内钢管的径厚比、外塑管的厚度以及混凝土的强度等级来研究该新型组合柱的基本力学性能,同时还研究了FRP的加固方式对组合柱承载能力的影响,包括组合柱在轴向荷载作用下的宏观变形特征、破坏模式以及荷载和纵向应变的关系。     

铝合金衬塑管在建筑冷热水系统中的应用

提出了中小口径铝合金衬塑管在建筑冷热水系统中代替纯塑料管的设想，并建立了铝合金衬塑管水力计算参数和导流三通接头规格尺寸表等，为此种新型管材和管件在建筑冷热水系统中的推广广泛应用提供依据。     

混凝土阻尼比研究

配制了普通混凝土、轻骨料混凝土、粉煤灰混凝土、橡胶粉混凝土、聚合物混凝土和聚合物粉煤灰混凝土等6类共计33个配合比的混凝土，采用自由振动法测试了各类混凝土的阻尼比，得到了一批混凝土阻尼比的基础性数据．在着重提高混凝土阻尼比的同时．还兼顾了混凝土抗压强度和弹性模量等力学性能的改善．     

无缝铝合金衬塑管渗漏原区及其防治与改进

分析无缝铝合金衬塑管在安装和使用过程中出现渗漏的原因，以及通过维修过程总结出来的治漏经验，并提出改进意见。     

塑管业应关注10大热点课题

在日前召开的中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会2005年年会上，北京塑料工业协会理事长张玉川建议，塑料管道行业应注意10个热点课题的研发工作。他指出，在我国塑料管业飞速发展的同时，国际的塑管行业也在不断进步．需要研究开发的课题非常多，其中有一些是当前各国研究开发的热点课题。     

无锡市胜达塑管热熔焊接设备有限公司

正无锡市胜达塑管热熔焊接设备有限公司位于无锡经济技术开发区胡埭工业园联合路9号,现有员工100多人,技术人员10多名。企业创办于1991年,原名为无锡八达塑管熔接设备厂,国家塑管热熔焊接标准GB/T20674.1-2006的起草单位之一。中国较早生产热熔焊机的厂家。现为德国罗森博格(ROTHENBERGER)集团全资子公司。公司专业生产八达牌塑料管道、管件热熔焊机、电熔焊机和各种型式切割设备。用于燃气、给排水等     

混凝土界面面积分数和渗流阈值及其应用(Ⅰ)--计算机模拟

应用计算机模拟研究了混凝土界面面积分数和渗流阈值．为了消除边界对骨料分布的影响，引入了周期性边界条件，提出了混凝土细观结构的静态模拟方法．结合Monte Carlo数值积分，获得了混凝土界面面积分数，并由合理的模拟精度确定了合适的样点数和模拟次数．根据计算结果，讨论了混凝土界面之间的重叠效应以及骨料级配、最大骨料直径和界面厚度对混凝土界面面积分数的影响．基于模拟所得的混凝土细观结构，提出了混凝土界面渗流阈值计算的数值方法，并通过与理论解进行比较，证实了该方法的有效性．同时，就最大骨料直径、骨料级配和界面厚度对混凝土界面渗流阈值的影响进行了详细的讨论．     

铣削钢纤维混凝土疲劳性能

研究了铣削钢纤维混凝土疲劳性能．结果表明，铣削钢纤维混凝土的疲劳性能比普通混凝土有明显改善，当疲劳次数为１００万次时，铣削钢纤维混凝土的弯拉强度是普通混凝土的１．６５～２．２５倍．列出了不同钢纤维掺量混凝土弯拉疲劳方程，可供道面厚度设计参考．     

高性能混凝土轴心抗压静载与疲劳强度

在完成掺有粉煤灰、粉煤灰和磨细矿渣、粉煤灰和聚丙烯纤维3类高性能混凝土轴心抗压静载强度试验基础上，分析了高性能混凝土抗压静载强度的概率分布模型．基于文献研究成果，推导出了高性能混凝土疲劳寿命概率分布和疲劳强度表达式．最后，通过研究不同掺和料对高性能混凝土轴心抗压静载强度均值和方差的影响，利用疲劳强度计算公式，对比分析了不同掺和料高性能混凝土在高、低应力比之下的疲劳强度变化规律．     

新型混凝土减缩剂评价研究

分别用胶砂和混凝土对混凝土减缩剂降低其干缩和自收缩效果进行了检测和评价．实验表明，混凝土减缩剂可显著减少胶砂和混凝土的干缩、自收缩，降低幅度达30％～50％．将混凝土减缩剂涂刷在胶砂试件表面，可以明显提高试件的保水性，降低其干缩．     

Investigation on seismic performance and shear strength of high‐strength concrete‐filled polyvinyl chloride tube short columns

This paper innovatively designs polyvinyl chloride tube (PVCT) with high‐strength concrete (HC) and presents the results of cyclic loading tests on new reinforced high‐strength concrete short columns, including three high‐strength concrete‐filled PVCT (HC‐PVCT) short columns, one high‐strength concrete‐filled steel tube short column and one HC short column. The main objective of this research was to evaluate the seismic behaviors of HC short columns based on the quasistatic test of the columns. The design parameters of the columns in the experiments were axial compression ratio, reinforcement measures, concrete strength, stirrups configuration, and the height‐diameter ratio of tubes. The crack distribution, failure modes, hysteresis loops, skeleton curves, energy dissipation capacity, strength degradation, stiffness degradation, and cumulative damage of the columns were presented and analyzed. The results showed that the HC‐PVCT column had a fuller hysteretic loop and a higher peak load than the HC column. Compared with HC column, the strength degradation of HC‐PVCT columns was slower, and the ductility increased significantly. With a larger axial compression ratio, the ductility of HC‐PVCT columns was decreased. Based on the test and analysis results, a modified HC‐PVCT design method was proposed to calculate the nominal shear strength of HC‐PVCT short columns.     

FRP钢管混凝土柱抗爆性能数值模拟

为研究FRP钢管混凝土柱(CFST)的抗爆性能,建立了比例距离为0.28 m·kg^-1/3时爆炸荷载下纤维增强复合材料(FRP)钢管混凝土柱的数值模型。运用LS-DYNA非线性有限元程序中的高能爆炸材料模型及状态方程来施加爆炸荷载,采取多物质流固耦合方法进行数值模拟,通过试验数据验证了该模型的合理性。通过数值模拟展示了FRP钢管混凝土柱的位移时程及钢管、混凝土、FRP的等效应力变化,分析了其变化规律与分布特征。此外,通过改变相应参数研究了FRP层数、钢管屈服强度及混凝土强度对FRP钢管混凝土柱的影响程度。结果表明:FRP的约束可以有效提高钢管混凝土的抗爆性能,其易损部位主要发生在柱中及柱两端; 增加FRP层数,提高钢管屈服强度和混凝土强度均可提高柱的抗爆性能; 建立的模型可以进一步推广到不同比例距离、不同截面形状的FRP钢管混凝土柱抗爆研究,同时为FRP钢管混凝土抗爆设计提供了一定依据。     

方形高强钢管混凝土叠合柱轴压极限承载力分析

对于新提出的方形高强钢管混凝土叠合柱的极限承载力,基于统一强度理论,考虑中间主应力和材料拉压比的影响,引入有效约束系数和非有效约束系数并考虑箍筋对钢管外混凝土约束作用的不同,把钢管外箍筋约束混凝土划分为有效约束区和非有效约束区,将方形截面等效为圆形截面以考虑钢管核心混凝土受到的钢管和外围钢筋混凝土的双重约束效应,提出了方形高强钢管混凝土叠合柱的一种新的轴压极限承载力计算方法。将所得理论计算结果与文献试验结果进行对比,吻合良好,证明了公式的正确性。对各参数的影响规律分析表明,方形高强钢管混凝土叠合柱的承载力随着侧压系数、中间主应力影响系数、材料拉压比和纵向配筋率的增大而增大,随着钢管径厚比的增大而减小。     

钢管混凝土柱侧压效应系数分析和极限强度计算

经分析计算得出钢管混凝土柱的混凝土侧压效应系数计算公式；研究提出适用于钢管普通混凝土和钢管高强混凝土受压构件极限强度的计算公式和简化算式．     

圆高强钢管超高性能混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究采用高强材料的钢管混凝土构件的基本力学性能,开展9根含钢率为0.14~0.38的高强钢管超高性能混凝土（ultra-high performance concrete,UHPC)短柱轴压性能试验,同时分析钢管强度和混凝土强度变化对轴压性能的影响。试验结果表明：与普通钢管UHPC柱和高强钢管普通混凝土柱相比,若其他条件相近,高强钢管UHPC柱中高强钢管的局部鼓曲和UHPC的脆性特征得到更明显改善。钢管屈服后,为避免UHPC产生过大的横向膨胀而导致强度损失,应控制套箍作用尽早出现。采用已验证的有限元模型,开展参数分析发现,钢管混凝土短柱的轴压承载力随含钢率的增加而增大,二者的关系与混凝土强度基本独立,但与钢管强度密切相关。由于材料强度超出了现有规范的限定范围,GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规程》中对高强材料钢管混凝土短柱轴压承载力的预测存在一定偏差。基于有限元数据样本,建立了高强材料钢管混凝土短柱的轴压承载力计算方法。经相关文献的试验结果验证表明,该计算方法的预测精度高,可用于实际工程。     

CFRP-钢复合管约束型钢高强混凝土短柱的轴压力学性能

对8根碳纤维增强复合材料(CFRP)-圆/方钢复合管约束型钢高强混凝土（C-C/STCSRC）短柱和4根CFRP约束圆钢管型钢高强混凝土（C-CTSRC）短柱进行了轴压试验,分析了CFRP约束效应系数、钢管截面形式以及钢管受力性能对CFRP-圆/方钢复合管约束型钢高强混凝土（C-C/STCSRC）轴压短柱力学性能的影响。结果表明:CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）轴压短柱的极限承载力提高率随着约束效应系数的增加呈指数形式增长;在柱核心混凝土截面面积相同时,CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）轴压短柱的极限承载力比CFRP-方钢复合管约束型钢高强混凝土（C-STCSRC）轴压短柱的极限承载力高50%以上;在弹性工作阶段,CFRP约束圆钢管型钢高强混凝土（C-CTSRC）柱的弹性模量高于CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）柱的弹性模量;CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）柱的极限承载力高于CFRP约束圆钢管型钢高强混凝土柱的极限承载力;CFRP与钢管黏结良好时,CFRP与钢管能够协同工作。     

中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余承载力

为研究中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余力学性能,运用有限元分析软件ABAQUS建立了ISO 834标准火灾作用后中空夹层方钢管再生混凝土柱的有限元模型,分析了截面温度场和应力场的变化规律。在此基础上分析了混凝土强度、钢材强度、计算长度、受火时间、空心率、混凝土取代率、偏心率等参数对构件火灾后剩余力学性能的影响;结合大量计算结果给出了中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余承载力简化计算公式。结果表明:构件的火灾后剩余承载力随钢材强度和混凝土强度的增加而增加;构件火灾后剩余承载力随计算长度和受火时间的增加,总体呈降低趋势,当受火时间超过60 min时,构件火灾后剩余承载力急剧降低;空心率和混凝土取代率对构件火灾后剩余承载力影响较小,构件火灾后剩余承载力随空心率的增加而降低,随混凝土取代率的增加先增加后降低;构件火灾后剩余承载力随偏心率的增加而降低;所提公式计算精度良好,可为中空夹层方钢管再生混凝土柱抗火设计提供参考。     

Compressive strength of circular hollow reinforced concrete confined by an internal steel tube

When concrete is confined, its strength is enhanced by confining stress. Therefore many researchers have studied the confinement and its effect in a reinforced concrete (RC) member. However, their research has focused on making confining pressure from the outside of the member. In a hollow RC member, it is impossible to confine its concrete triaxially because it has a hollow section. The concrete in a hollow RC member is usually in the state of biaxially confinement, and it shows lower strength than the concrete in a solid RC member, which is confined triaxially. In this study, the compressive strength of the concrete in a hollow RC column with an internal steel tube was investigated. The internal tube makes the concrete confined triaxially with internal confinement. To show the existence and the effect of the internal confinement, an experiment was performed. Fourteen specimens were tested. The test results showed that the internal confinement existed and made the concrete in the state of triaxial confinement.     

圆钢管钢筋再生混凝土短柱轴压承载力

针对再生混凝土相对普通混凝土延性较差、承载力较低的特点,利用钢管和钢筋笼对再生混凝土的约束作用,将钢筋再生混凝土灌入圆钢管中形成圆钢管钢筋再生混凝土短柱进行研究。基于极限分析法、套箍理论以及双剪统一强度理论,考虑钢管和钢筋笼的双重约束效应,提出了一套包含钢管径厚比、约束效应系数、含钢率以及再生粗骨料取代率等影响因素的圆钢管钢筋再生混凝土短柱轴压承载力计算方法。在理论推导的基础上,考虑短柱的非线性、钢管与再生混凝土的滑移影响,采用ABAQUS有限元软件对圆钢管钢筋再生混凝土短柱进行建模分析; 将理论公式值、有限元仿真结果以及相关文献试验数据进行对比,验证公式的有效性与适用性。结果表明:加了钢筋笼的圆钢管钢筋再生混凝土比圆钢管再生混凝土短柱轴压承载力提高10%左右,研究结论可以为实际工程的应用提供理论基础。     

CFRP-方钢管混凝土轴压短柱承载力分析

采用统一强度理论对CFRP-方钢管混凝土轴压短柱进行受力分析,并引入等效应力系数、混凝土强度折减系数和等效约束折减系数,将CFRP-方钢管混凝土转化为CFRP-圆钢管混凝土,进而建立了CFRP-方钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式。将所得理论公式的计算结果与文献资料数据进行对比,验证了该公式的正确性,并进行了影响因素分析。结果表明:随材料拉压比、统一强度理论参数和CFRP厚度的增加,CFRP-方钢管混凝土轴压短柱的极限承载力不断增大,但CFRP的约束效率却随其厚度的增加在减小;所得结论可为CFRP-方钢管混凝土轴压短柱的设计、施工及推广提供一定的理论依据。