鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱基本力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著科技的不斷進(jìn)步，建筑工業(yè)水平得到了長足的發(fā)展，各種高聳、大跨、造型奇特的建筑工程接踵而至，傳統(tǒng)的建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來越難以滿足人們的需求。因此，新型建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)成為工程技術(shù)人員開展科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。隨后，鋼管混凝土、輕骨料混凝土以及微膨脹混凝土等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。本文將以上三種技術(shù)合為一體，組成鋼管微膨脹輕骨料混凝土，充分發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)各自的

2、缺點(diǎn)。為了研究鋼管微膨脹輕骨料混凝土的基本力學(xué)性能，本文開展了如下的研究工作:
　　(1)通過微膨脹輕骨料混凝土配合比試驗(yàn)，分析膨脹劑摻量對(duì)混凝土強(qiáng)度以及試塊自由形變的影響。試驗(yàn)研究表明:摻加適量的膨脹劑既能補(bǔ)償輕骨料混凝土的收縮，防止開裂，還能提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度;但膨脹劑摻入過量，不利于混凝土強(qiáng)度的進(jìn)一步提高。
　　(2)制作12組共24根鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱試件，進(jìn)行為期60天的限制膨脹試驗(yàn)觀測，分析3種含鋼

3、率條件下膨脹劑摻量對(duì)輕骨料混凝土限制膨脹性能的影響。試驗(yàn)研究表明:在試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，膨脹劑摻量越大，補(bǔ)償核心混凝土的收縮越明顯，鋼管因核心混凝土的收縮產(chǎn)生的環(huán)向壓應(yīng)力也越小，甚至還會(huì)產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力。
　　(3)進(jìn)行鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱試件的軸心抗壓試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分解分析，分別探討鋼管與核心微膨脹輕骨料混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明:增大含鋼率和核心混凝土強(qiáng)度能極大地提高試件的組合強(qiáng)度和剛度;摻加適量膨脹劑能夠提

4、高鋼管對(duì)核心混凝土的緊箍力，并使試件在軸壓作用下的緊箍力提前出現(xiàn)，使試件承載力得到進(jìn)一步提高。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，擬合得到核心微膨脹輕骨料混凝土在三向應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度準(zhǔn)則，并通過對(duì)各公式的計(jì)算比較分析，提出了適合鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱的極限承載力計(jì)算公式。
　　(4)建立鋼材與核心混凝土在三向應(yīng)力狀態(tài)下的本構(gòu)關(guān)系模型，分別采用合成法與實(shí)用計(jì)算公式進(jìn)行數(shù)值分析，計(jì)算得到本試驗(yàn)中軸壓短柱試件的軸力-應(yīng)變?nèi)^程曲線，并與試驗(yàn)曲線做比較分析