加载方式对钢管活性粉末混凝土短柱抗压性能影响的研究

发布时间：2019-10-22 11:29

【摘要】：钢管活性粉末混凝土的超高强度能有效减小构件的截面尺寸,减轻结构自重,在高层建筑和桥梁建设中都有良好的应用前景。考虑实际工程中钢管活性粉末混凝土结构可能出现的其中2种加载方式——全截面加载及核心混凝土加载,进行不同加载方式对钢管活性粉末混凝土轴压短柱受力性能影响的试验研究。试验结果表明,2种加载方式下试件的应力发展过程不一样,但极限状态时钢管切向应力均接近钢材的屈服强度,纵向应力均接近0,试件的极限承载力相差不大,但套箍作用和刚度有一定的差异。讨论2种不同加载方式作用下试件的破坏机理、极限承载力公式及荷载变形情况。利用有限元软件ABAQUS建模分析并与试验结果进行对比。
【图文】：

加载方式,加载装置

渌釘罕任?０．１４。表１ＲＰＣ组成成分表ｋｇ／ｍ３水泥碎石粗砂硅粉减水剂水７０６８２１５４７１６０７０１２３１．２加载方式加载方式考虑２种情况———全截面加载和核心混凝土加载。试验在北京交通大学土木工程实验中心５００ｔ的液压试验机上进行。试件两端采用平板铰加载。每个试件在上下端板两侧设置２个电测位移计，在中截面处布设纵向及横向各４片电阻应变片，，试验加载装置见图１。试验采用分级加载，每级荷载持荷（a）全截面加载（b）核心混凝土加载（c）加载装置图图1不同加载方式与加载装置图NNNN下承力板电阻应变片钢管位移计RPC压力传感器NN上承力板时间约为３ｍｉｎ，初期加载每级荷载为预计极限荷载的１／１０，钢管屈服后为１／２０。使用东华ＤＨ３８１６静态应变测量系统采集数据。１．３试件设计试件制作前，对不同搅拌批次的活性粉末混凝土和钢材进行力学性能测试，得出活性粉末混凝土在无侧压时的轴心抗压强度ｆｃ和钢管屈服强度ｆｙ，见表２。考虑加载方式和套箍系数等因素的影响，设计了１６个试件。所有试件外径Ｄ＝１３３ｍｍ，长Ｌ＝４００ｍｍ，长细比为３。试件主要参数见表２，其中，试件编号中第一位的字母代表加载方式，Ａ为全截面加载，Ｂ为核心混凝土加载；第二位的数字代表钢管厚度ｔ，单位ｍｍ；套箍系数ξ＝Ａｓｆｙ／Ａｃｆｃ。试件采用２０＃钢材，常温养护。表２试件主要参数表试件编号钢管屈服强度ｆｙ／ＭＰａ钢管横截面积Ａｓ／ｍｍ２活性粉末混凝土轴心抗压强度ｆｃ／ＭＰａ混

受力图,钢管,全截面,核心混凝土

３３０２３９４７５１１４９９０．９１６Ａ－８－１Ａ－８－２Ｂ－８－１Ｂ－８－２３３８３１４２７５１０７５１１．３１７Ａ－１０－１Ａ－１０－２Ｂ－１０－１Ｂ－１０－２３０４３８６４７５１００２９１．５６２Ａ－１２－１Ａ－１２－２Ｂ－１２－１Ｂ－１２－２４０２４５６２７５９３３１２．６２０２破坏形态及极限承载力推导２．１钢管ＲＰＣ工作机理全截面加载钢管与核心混凝土受力简图见图２，其中σ１为钢管纵向应力，σ２为钢管切向应力，σｒ为核图2全截面加载钢管与核心混凝土受力简图σ1σ3=σrdcdcdcσrσrσ2σ2σ2σ2σ1σ3=0心活性粉末混凝土及钢管的径向应力，ｄｃ为钢管内１０６铁道学报第３６卷
【作者单位】：北京交通大学土木建筑工程学院;
【基金】：教育部中央高校基本科研业务费(2013YJS056,2013YJS067)
【分类号】：TU398.9

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