高强钢管轻集料混凝土的研究

应用轻集料钢管混凝土可以解决因核心混凝土收缩而引起的承载力下降的问题,并降低结构的自重。研究了轻集料粒径、吸水率及膨胀剂掺量对钢管轻集料混凝土膨胀性能的影响,并对于研究了轻集料钢管混凝土与普通钢管膨胀混凝土的性能。结果表明,轻集料钢管混凝土构件的承载力及弹性模量较普通钢管膨胀混凝土低。     

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。     

轻集料混凝土配合比设计

通过总结国内外学者的研究，结合作者的研究成果，对轻集料砼配合比的设计提出了基于轻集料筒压强度和胶容比（单位体积砼中胶凝材料质量与砼质量之比）的强度公式；并提出砼填实系数的概念，推导出砂率的理论计算公式；同时考虑砼工作性要求，总结出准固定用水量原则，进而确定了轻集料砼的配合比计算公式，并在此基础上给予了实验验证。     

轻集料混凝土力学特性及其对集料的要求

分析整理了二十余年的试验数据,设计施工经验的基础,通过对比的方法,把高强轻集料混凝土的主要力学性能进行了整理,并提出高强轻集料混凝土对集料的要求,目的是促进高强轻集料混凝土在高层、大跨结构上的推广应用。     

人造轻集料混凝土试验研究

本文阐述了一种采用人造轻集料——瓷渣球形陶粒为粗集料,配制出强度等级LC30~LC60,密度1600~1900kg/m^3的结构用轻集料混凝土,对不同配合比的强度、密度、坍落度进行试验,并与普通碎石混凝土进行了对比。探明了在相应条件下,陶粒混凝土密度降低(约25%),强度降低(约20%);球形陶粒混凝土,流动性好(但1h、1.5h坍度损失较大);相同密度等级时,陶粒混凝土抗压强度,随水泥的含量、减水剂的用量增加而增加。     

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。     

人造轻集料混凝土配合比设计探讨

本文针对陶粒混凝土的性能要求和特点,对密度400～1900kg/m3,强度0.3～60MPa范围,用于保温隔热、轻质填充、轻质墙体、建筑结构、预制构件的人造轻集料陶粒混凝土,提出了相应的分类、分段,配合比设计方法.     

免振捣自流平高性能轻集料混凝土和高性能轻集料混凝土的研究

本文介绍了国内高性能轻集料的生产状况，指出应加强轻集料混凝土的耐久性研究，应拓宽高性能轻集料混凝土应用的领域；通过试验指出配制免振捣自密实混凝土的可行性，指出开发新掺合料的几个途径。     

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。     

积极研究与开发高性能轻集料混凝土

本文主要讨论了高性能轻集料混凝土（ＨＰＬＣ）的特点,并与用普通集料制成的高性能混凝土（ＨＰＣ）相比较;充分论证了ＨＰＬＣ是一种无碱集料反应的更安全、耐久性更好的混凝土;阐明ＨＰＬＣ在我国研究与开发中存在的主要问题;提出了今后ＨＰＬＣ研究与开发的机点意见。     

钢管混凝土桁梁受弯试验研究

针对钢管混凝土桁式受弯构件的整体受力性能,设计并制作了钢管混凝土桁梁试件,进行了四分点对称加载,分析了钢管混凝土桁梁的变形与应变分布模式、破坏模式和承载力等。试验结果表明:钢管混凝土桁梁变形比实腹梁小很多且主要集中于边段;桁梁节点受力复杂,节点承载力是结构承载力的控制因素;弦杆填充混凝土可增大弦杆的径向刚度并约束节点变形,避免发生弦杆钢管塑性失效,从而提高节点承载力。四分点对称荷载作用下,全焊桁梁腹杆实际分担的轴力值小于铰接桁架的计算值,弦杆承受了较大的弯矩;节点破坏前桁梁试件边段腹杆有较明显的剪切变形。     

钢管混凝土桁架新型节点试验研究

对6个圆形钢管节点板式节点和6个钢管混凝土节点板式节点进行了对比试验研究。试验结果表明:空钢管试件在达到极限荷载时,节点板下空钢管发生严重局部屈曲而丧失承载力;钢管混凝土节点则在节点板下只发生轻微局部屈曲现象,具有较高的承载力。相比之下,钢管混凝土的承载力明显高于空钢管的承载力,并具有更好的延性性能。在钢管混凝土桁架中采用节点板式节点可比相贯节点更加方便、可靠。     

隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点抗震性能试验

对圆弧加强隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点和基本型异形节点进行循环加载试验,研究了贯通隔板圆弧扩大头构造对异形节点抗震性能的影响,获得了该类节点的破坏模式、滞回性能、承载力和塑性转角等抗震性能参数。基于试验结果和力学分析,建议了异形节点域的抗弯、抗剪计算模型,推导了异形节点域的抗弯、抗剪承载力计算公式。结果表明:基本型异形节点滞回曲线劣化明显,节点在刚度较大、几何突变的箱形梁翼缘对接焊缝边缘脆断;隔板圆弧加强异形节点的滞回曲线饱满,承载能力和刚度退化不明显,主要破坏模式为在隔板圆弧加强区形成塑性铰,梁翼缘对接焊缝延性开裂;加载至节点破坏时,贯通隔板与柱壁板间焊缝未发生撕裂破坏,节点域内轻骨料混凝土未压碎或拉裂,轻骨料混凝土与隔板和柱壁板间未发生剥离或滑移;隔板圆弧加强异形节点的塑性转角可达0.038~0.056 rad,承载力较基本型异形节点提高21.5%~56.2%。     

轻钢桁架柱轴压性能试验研究

通过10根轻钢桁架柱的轴压试验,研究了不同长细比和扣板间距等参数对轻钢桁架柱轴压承载受力性能的影响。结果表明:在轴向压力作用下,轻钢桁架柱主要发生弯曲屈曲破坏,且在没有任何侧向约束条件下双管柱不适于承受竖向荷载;轻钢桁架柱的承载力随着长细比的增加而显著下降;扣板间距对轻钢桁架柱的承载力影响不大,但要符合分肢长细比的要求;轻钢桁架柱可视为缀板式格构柱,双管柱按照实腹式轴心压杆的方法计算承载力,四管柱采用换算长细比的方法计算其绕虚轴弯曲屈曲破坏的极限承载力。     

中空夹层钢管再生混凝土短柱受压性能分析

为了研究震后建筑废弃物再生混凝土材料及其钢管短柱的力学性能,以混凝土的再生骨料取代率为主要参数,分别进行了10个圆中空和10个方中空夹层钢管再生混凝土短柱的轴压试验研究,比较了试件的荷载变形曲线和极限承载力关系.结果表明：随着再生骨料取代率的增大,试件的极限承载力逐渐降低,100%再生骨料取代率的圆中空试件和方中空试件比原生骨料试件的极限承载力分别下降16%和10%.在确定试件钢材和核心再生混凝土的应力应变模型的基础之上,利用数值计算方法对中空夹层钢管再生混凝土的荷载应变全过程关系进行了分析,理论计算结果与试验结果吻合较好.建立了中空夹层钢管再生混凝土轴压试件极限承载力的实用验算方法.     

钢管混凝土的应用及节点处理

本文介绍了钢管混凝土结构的特点、单一应力状态下的承载力计算,以及结构设计中常用柱、梁节点—环形牛腿承载力计算.     

套筒式钢管混凝土梁柱节点试验研究

利用ANSYS软件分析了套筒式钢管混凝土梁柱节点的承载性能,同时进行了采用力位移混合加载控制的节点承载力低周反复荷载试验。结果表明,套筒式节点和环板式节点的极限受弯承载力都能满足设计要求,但套筒式节点的转角较小,节点为刚性连接。在相同的轴压比下,两种形式节点的抗震性能相当。     

异形钢管混凝土柱-钢梁节点研究

介绍了梁柱节点的3种连接形式,并对当前现有节点进行了比较分析,讨论了其在异形钢管混凝土柱结构体系上使用的可能性,指出现有节点有些不适用于异形钢管混凝土柱框架结构体系,能够使用的也不能完全达到预期的效果。对比分析确定穿芯式节点比较符合要求,并简要介绍了异形钢管混凝土柱框架节点的研究现状。最后对该节点后续的研究提出了一些看法和建议。     

钢管混凝土在土木工程中的应用

钢管混凝土构件具有方便施工、经济性好等特点.阐述了钢管混凝土结构的特点,对钢管混凝土结构柱节点和柱RC环梁节点形式作了介绍.     

钢管混凝土柱承载力计算方法探讨

分析了四种钢管混凝土柱承载力计算的设计理论，即统一理论、拟混凝土理论、拟钢理论以及叠加理论，并对各自的特点进行了研究。