矩形钢管微膨胀陶粒混凝土短柱轴压极限承载力研究

以矩形钢管截面长宽比(1、1.5、2)、含钢率(11%、16%)、陶粒混凝土中膨胀剂掺量(12%、16%)为设计变量,制作了12组(每组2根)矩形钢管微膨胀陶粒混凝土短柱试件,进行轴压承载力测试。然后利用试验数据对几种常见的钢管混凝土承载力计算公式进行对比分析,并在统一理论公式的基础上提出了计算矩形钢管微膨胀陶粒混凝土短柱轴压承载力的修正公式。试验结果表明,试件的弹性极限可以达到其极限荷载的90%左右,同时试件表现出较明显的套箍效应,其承载力提高系数随截面长宽比的增大而减小,随含钢率的提高而增大,并且膨胀剂掺量为12%时的承载力提高系数较大。修正公式的计算结果与试验结果吻合较好,并且其更适合于工程实际应用。     

钢管混凝土的体积形变研究及其膨胀模式的改善

分析了钢管混凝土的收缩与膨胀特性,认为冷缩和徐变收缩是造成膨胀钢管混凝土收缩的主要原因,混凝土是按照弹性回伸机理进行补偿收缩的。针对膨胀钢管混凝土的特点,开发出储能延迟膨胀剂,采用该种膨胀剂改变了钢管混凝土传统补偿收缩模式,使钢管混凝土按照延迟膨胀模式进行,减少了自应力的损失,有效利用了膨胀能,大大提高了钢管混凝土的承载力。     

不同截面类型钢管膨胀混凝土组合柱受力性能对比试验研究

为研究不同截面类型钢管膨胀混凝土组合柱的膨胀机理以及力学性能,采用试验研究的方法进行了单向限制膨胀混凝土的膨胀性能试验,圆形截面组合柱、方形截面组合柱、矩形截面组合柱养护期膨胀自应力以及轴压极限承载力试验,轴压试验中还采用了声发射检测技术进行辅助测试.试验结果表明:截面类型的差异并不影响钢管膨胀混凝土组合柱的膨胀模式以及轴压破坏趋势,但由于约束效应的不同,截面形式不同的试件在自应力与轴压承载力上会存在差异;声发射特征参数能很好地表征钢管膨胀混凝土组合柱轴压破坏的受力特征以及变化规律,声发射检测技术可应用于钢管内部核心混凝土损伤的评判以及轴压破坏阶段的预测.     

钢管膨胀混凝土收缩应变计算模型

在室内自然环境下对3个混凝土圆柱体进行长期收缩变形试验研究,并采用最小二乘法对试验数据进行非线性拟合分析,研究钢管混凝土收缩机理。在钢管混凝土收缩机理研究基础上提出钢管膨胀混凝土收缩应变计算模型。研究结果表明:掺合膨胀剂对素混凝土初期(1 0 0 d内)收缩应变抑制较大,对后期收缩应变影响较小;对钢管混凝土收缩应变初期(3 0 0 d内)影响较大,初期收缩应变几乎不变;钢管混凝土收缩应变主要是核心混凝土自发收缩产生的,自发收缩应变约为1×1 0-4;计算模型考虑了膨胀剂含量、混凝土强度等级、水泥品种和养护方法对核心混凝土收缩影响,该计算模型可预估钢管膨胀混凝土收缩变形规律。     

“双掺”高性能钢管混凝土膨胀性能分析

采用"双掺"法,研究钢管混凝土的强度性能、膨胀性能及抗压强度与膨胀的协调发展性能,分析钢管混凝土中粉煤灰和膨胀剂的作用效果.结果表明:膨胀剂掺量相同时,膨胀率随着粉煤灰的掺量的增加而增大,强度随着粉煤灰掺量的增加而减小;粉煤灰掺量相同时,膨胀率随着膨胀剂掺量的增加而增大,抗压强度随着膨胀剂掺量的增大而减小.     

MgO钢管自应力混凝土试验研究

通过大剂量添加MgO膨胀剂,利用MgO膨胀产生的自应力成功解决了钢管混凝土结构普遍存在的脱粘问题.实验研究了添加MgO膨胀剂混凝土的约束膨胀性能.试验结果表明MgO膨胀剂具有很好的膨胀性能和理想的长期稳定性,在钢管的约束作用下,产生了较高的自应力值,使核心混凝土受压承载力提高,同时使核心混凝土内部更为致密.     

膨胀型混凝土变形性能分析

膨胀混凝土是近年来迅速发展起来的一种特种混凝土.它利用自身的膨胀组分使混凝土膨胀,从而全部或部分抵消混凝土的干缩变形,减轻了混凝土由于开裂引起的结构破坏.对膨胀混凝土进行变形分析,是研究和分析膨胀混凝土抗裂性能的重要依据.通过对几种常用的膨胀混凝土进行试验分析和比较,初步得到不同种类膨胀混凝土的变形性能和相应膨胀剂在其环境下变化的关系.     

圆钢管混凝土短柱轴压极限承载力分析

针对钢管混凝土短柱轴压状态,考虑屈服时钢管竖向应力对承载力的贡献,采用厚壁圆筒理论和双剪统一强度理论,对钢管进行极限承载力分析;对混凝土采用Drucker-Prager屈服理论进行钢管约束下的承载力的计算分析,两者叠加得到钢管混凝土的极限承载力计算公式,并与现有试验数据进行对比,结果吻合良好,为圆钢管混凝土轴压短柱极限承载力的计算提供了一种新的方法.     

MgO钢管自应力混凝土短柱轴压试验研究

实验研究了添加MgO膨胀剂自应力钢管混凝土短柱轴压下的力学性能.研究分析了初始自应力对其强度和变形能力的影响.试验结果表明由于钢管约束膨胀产生的自应力使核心混凝土三向受压,提高了组合柱的轴压极限承载力;自应力的存在延缓了弹塑性阶段核心混凝土裂缝的扩展,提高了核心混凝土的切线模量;同时使核心混凝土内部更为致密,有效地解决了钢管混凝土脱粘的问题,有力地保证了钢管和核心混凝土的协同工作.     

双圆夹层钢管混凝土柱轴压承载力计算

为计算双圆夹层钢管混凝土柱轴压承载力,该文采用极限平衡法对它进行分析,得出计算承载力的理论公式.采用数值方法对理论公式进行求解,得出承载力计算值,计算结果与国内外文献试验结果吻合良好.在此分析基础上,比较双圆夹层钢管混凝土与普通圆实心钢管混凝土元件受力的异同,结合用极限平衡法分析圆实心钢管混凝土柱轴压承载力的已有成果,最终得出双圆夹层钢管混凝土柱轴压承载力的简化计算公式.该公式简洁实用,计算结果与试验结果吻合良好.     

钢管自密实自应力混凝土短柱轴压力学性能试验研究

结合自密实混凝土和自应力混凝土的特点，配制出有自密实性的自应力混凝土．将其应用于钢管混凝土内，不仅可以解决钢管混凝土浇注不密实，混凝土干缩、徐变等问题，而且还可以解决自应力混凝土约束不足的问题,试验通过6个钢管自应力自密实混凝土短柱试件研究了钢管约束下自应力混凝土的膨胀性能．分析结果表明，徐变变形和弹性变形占有效自由膨胀变形的2／3左右，这部分变形在计算中不容忽视．膨胀稳定后，初始自应力值能达到3～6MPa,通过18个试件研究了短柱轴压力学性能，试验结果表明：在初始应力的影响下，钢管自应力混凝土的弹性工作阶段比普通钢管混凝土大10％左右，承载力也有5％～20％的提高．     

预拌干料贮存期对补偿收缩混凝土抗拉强度的影响

预拌干料是一种将混凝土的原材料——水泥、砂子、石子在不加水的情况下按设计配合比拌合均匀、贮存的混合料,使用时掺加膨胀剂和水制成预拌补偿收缩混凝土。对预拌干料贮存不同时间、不同膨胀剂掺量的预拌补偿收缩混凝土进行劈裂抗拉试验,研究结果表明,膨胀剂掺量为6%时,预拌补偿收缩混凝土抗拉强度较大;随着贮存期延长,预拌补偿收缩混凝土抗拉强度不断降低,近似呈指数函数下降趋势,在贮存期10 d内降低程度较大;相同贮存期条件下,膨胀剂为6%的预拌补偿收缩混凝土抗拉强度损失率低于普通混凝土的,掺入适量的膨胀剂能够起到密实混凝土以及减少混凝土抗拉强度损失的作用。     

纤维与膨胀剂对大掺量矿物掺合料混凝土塑性收缩开裂的影响

采用平板限制收缩试验法，研究了聚丙烯纤维、钢纤维与膨胀荆及其复合技术对大掺量矿物掺合料混凝土早期塑性收缩开裂的影响。结果表明，大掺量矿物掺合料混凝土的早期抗裂性大小顺序为：纤维增强高性能膨胀混凝土〉纤维增强高性能混凝土〉混杂纤维增强高性能混凝土〉混杂纤维增强高性能膨胀混凝土〉高性能膨胀混凝土。因此，采用膨胀剂与钢纤雏的复合技术是防止混凝土发生塑性收缩开裂的比较理想的技术措施。     

氧化镁膨胀剂及其在混凝土中的应用

本文针对欲将MgO膨胀剂应用于非水工大体积混凝土的设想,通过分析MgO膨胀剂的由来、质量及其控制、掺量及在水工大体积混凝土中的应用情况后指出,现有的水工外掺MgO混凝土的研究与应用成果,为高坝混凝土应用MgO膨胀剂奠定了坚实基础,但在非水工大体积混凝土结构中应用MgO膨胀剂时,应慎之又慎,切忌盲目套用。     

方钢管钢骨混凝土中钢骨锈蚀量计算

针对混凝土中的钢骨锈蚀后,钢骨的周围产生锈胀力,随着锈蚀程度的增加,钢骨锈胀力将导致混凝土保护层开裂,影响钢骨混凝土结构耐久性的问题,应用弹性力学的方法建立了混凝土锈胀开裂时方钢管锈蚀量的计算模型,得到了钢骨锈蚀量的计算公式,并对影响钢骨锈蚀量的因素进行了分析.分析结果表明,钢骨锈蚀量随着混凝土保护层厚度、钢管内径的增加和混凝土强度等级的提高而加大,随着钢管外径和铁锈膨胀率的增加而减小.     

钢管自应力混凝土短柱长期荷载作用下变形性能研究

采用硫铝酸盐自应力水泥配制的膨胀混凝土代替普通混凝土浇筑于钢管中形成了钢管自应力混凝土结构,对7根钢管自应力混凝土短柱试件长期荷载作用下的变形性能进行了试验研究.在此基础上,考虑了自应力的初始约束效应,基于ACI209委员会推荐的混凝土徐变系数,采用龄期调整的有效模量法,对试件在长期荷载作用下的变形曲线进行了计算,试验...     

复式钢管高强混凝土轴压短柱力学性能研究

对复式钢管高强混凝土轴压短柱的力学性能进行了研究,结果证明:混凝土强度越高,荷载-纵向应变曲线线性段比例越大,横向应变越小。钢管约束后,试件的延性得以显著改善,外钢管软化后,内钢管仍起套箍约束增强作用,耐火性良好,获得了复式钢管高强混凝土承载能力计算公式,计算值和实测值吻合良好。     

钢管超高强混凝土力学性能的研究

超高强混凝土脆性很大,采用钢管约束可以显著地改善超高强混凝土的延性,提高核心混凝土的强度,强度的增长幅度与含钢率基本上呈线性关系．钢管对超高强混凝土的约束增强效果接近对普通混凝土的约束增强效果．