钢管混凝土徐变及其对承载力的影响

发布时间：2020-11-06 17:04

　　 钢管混凝土广泛地用于空间结构、高层及超高层建筑、桥梁等重要工程。在长期受荷过程中,核心混凝土的收缩徐变可能危及结构的使用和安全。本文针对钢管混凝土的收缩徐变特性及其对极限承载力的影响开展了系列研究,内容主要包括:(1)核心混凝土的湿度变化规律。利用温湿度探头监测密封钢管混凝土柱、部分密封钢管混凝土柱、素混凝土柱内部温湿度随龄期的变化规律。结果表明:在不同密封条件下(非密封、部分密封、密封),试件内部的湿度都随着龄期的增长而减小并最终趋于稳定;内部湿度降低最小的是钢管混凝土试件,比初始湿度降低了4个百分点,钢管混凝土内部湿度在龄期为50天左右维持在一个稳定的值。这充分说明在混凝土外面包裹的钢管限制了其核心混凝土与外界的水分交换,减小了水分的流失。此外实验结果还表明,钢管对混凝土内部的温度变化没有影响,其核心混凝土内部的温度变化与环境的温度变化基本上保持一致。根据试验结果对不同密封条件下的混凝土内部湿度随龄期变化进行拟合,并提出了预测混凝土内部湿度随龄期变化的预测函数表达式。(2)核心混凝土的强度变化规律。通过对成型标准立方体、素混凝土柱、钢管混凝土管内核心混凝土柱三种试件,研究这三种试件龄期抗压强度的变化规律,分析结果表明:龄期在7天之前,钢管混凝土的核心混凝土的强度发展比较快,后期龄期抗压强度发展趋于比较缓慢,最后其强度趋于稳定状态。根据实验结果对钢管混凝土的核心混凝土的抗压强度随龄期变化进行了拟合,并推荐使用对数函数对钢管混凝土的核心混凝土龄期强度进行预测。(3)核心混凝土的收缩、徐变规律。研究了24个钢管混凝土短柱的收缩徐变效应,结合温湿度变化规律和核心混凝土强度变化规律,通过对4种经典素混凝土的收缩徐变模型进行修正,来预测钢管混凝土的收缩徐变,并与试验的实际值进行对比。得出修正后的GL2000模型和ACI209模型都高估了钢管混凝土核心混凝土的徐变变形,修正后的B3徐变模型的计算值与实际值都很接近,更能反映实际的徐变情况,具有很高的精度。根据实验结果对钢管混凝土的收缩值和徐变值进行拟合,提出了对数函数和三项多次式来预测其收缩值和徐变值。(4)徐变前后钢管混凝土的极限承载力变化。对为期一年徐变试验的钢管混凝土构件进行卸载,把钢管混凝土收缩试件和徐变试件进行轴心受压试验,研究其极限承载力之间的关系;探讨了钢管混凝土在轴心压力作用下轴力与纵向应变和横向应变的关系;研究了试件的破坏形态和宏观变形特征。研究结果表明:徐变使钢管混凝土构件的承载力有所提高。
【学位单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU398.9
【部分图文】：

图 1-1 钢管核心混凝土三向受力状态钢管中浇筑高强度混凝土。高强混凝土的出现力。但高强度混凝土还存在脆性大、延展性差采用钢管混凝土技术有效地解决了高强混凝土性和延性在钢管混凝土材料中得到了改善。凝土截面呈轴对称，转动惯量和承载力在各个风荷载、地震等方向不确定的荷载的结构上。以作为模板使用。因此，在浇注混凝土时，可材料，并且可以采用先进的泵送混凝土工艺。有横向箍筋的抗剪、固定作用和纵向钢筋的受架比制造钢管要复杂很多，且在钢筋骨架中浇琐。

钢管混凝土徐变及其对承载力的影响中国科学院土木建筑研究所从 1959 年开始研究钢管混凝土的基本性能及其应用，钢管混凝土技术在我国研究利用已有近 60 年的历史了。此后，又有很多研究单位对钢管混凝土组合结构进行研究，如：哈尔滨建筑大学等。到现在各大高校争先恐后地研究钢管混凝土结构，钢管混凝土结构技术在我国得到了迅速发展。很多的高层建筑、地下工程、基础设施、桥梁工程都出现了钢管混凝土的身影，例如：上海金茂大厦，如图 1-2 所示，深圳赛格广场，香港中心大厦、天津晚报大厦，北京地铁中“北京站”和“前门站”的站台柱，东莞水道大桥，广州丫髻沙大桥，如图 1-3 所示，湖北恩施南里渡大桥，湖南益阳茅草街大桥，重庆巫峡长江大桥等。

钢管混凝土徐变及其对承载力的影响中国科学院土木建筑研究所从 1959 年开始研究钢管混凝土的基本性能及其应用，钢管混凝土技术在我国研究利用已有近 60 年的历史了。此后，又有很多研究单位对钢管混凝土组合结构进行研究，如：哈尔滨建筑大学等。到现在各大高校争先恐后地研究钢管混凝土结构，钢管混凝土结构技术在我国得到了迅速发展。很多的高层建筑、地下工程、基础设施、桥梁工程都出现了钢管混凝土的身影，例如：上海金茂大厦，如图 1-2 所示，深圳赛格广场，香港中心大厦、天津晚报大厦，北京地铁中“北京站”和“前门站”的站台柱，东莞水道大桥，广州丫髻沙大桥，如图 1-3 所示，湖北恩施南里渡大桥，湖南益阳茅草街大桥，重庆巫峡长江大桥等。
【参考文献】

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本文编号：2873415