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钢管混凝土界面粘结性能的试验研究

作　者: 袁方
导　师: 陈梦成；许开成
学　校: 华东交通大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢管混凝土粘结滑移限制膨胀性能界面承载力推出试验
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 62次
引　用: 1次
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内容摘要

钢管混凝土界面粘结强度和粘结滑移本构关系对钢管混凝土的力学性能有非常重要的影响,对其进行研究有很深远的理论意义和实用价值。钢管混凝土界面粘结性能也是工程界比较关心的问题之一。由于混凝土自浇筑成型后,收缩变形便不可避免,而混凝土收缩会直接影响钢管混凝土的界面粘结性能。因此,本文尝试通过配制膨胀混凝土的方法来弥补这一初始缺陷。本文从试验和理论两方面较深入地研究了钢管混凝土界面粘结性能。本次试验分两步进行,首先考察的是钢管微膨胀混凝土的限制膨胀性能;随后对13根方钢管混凝土试件进行了轴心推出试验。本文具体做了以下几方面的工作:(1)探讨了通过制作微膨胀混凝土的方法来改善界面粘结性能。本工作先对钢管微膨胀混凝土的限制膨胀性能进行了分析,以膨胀剂掺量为基本参数,考察其对核心混凝土的限制膨胀性能的影响,并最终找出一个导致限制膨胀率最为显著的膨胀剂掺量。(2)综合考虑钢管宽厚比、混凝土水灰比和混凝土外加剂(膨胀剂)三个因素对钢管混凝土界面粘结性能的影响,进行了13根钢管混凝土的推出试验,得到了各试件的荷载-滑移关系曲线和外钢管应变沿钢管长度方向的变化规律。(3)在试验结果的基础上,探讨了粘结力的组成,分析了推出试验和推离试验两种力学模型下粘结应力沿钢管长度的分布规律,进行了钢管混凝土界面粘结作用的机理分析。对本试验所涉及的各因素对界面粘结力的影响规律和影响机理进行了分析和探讨。(4)对本次试验的试验数据进行了统计回归,得出了实用计算公式,可供工程单位参考使用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
主要符号说明  8-9
第一章绪论  9-16
  1.1 方钢管混凝土结构的特点  9
  1.2 方钢管混凝土界面粘结性能的研究意义  9-11
  1.3 方钢管混凝土界面粘结性能的研究现状  11-14
  1.4 目前存在的主要问题  14-15
  1.5 本文的研究方法与内容  15-16
第二章限制膨胀性能研究  16-23
  2.1 试件制作  16-17
  2.2 试验方法  17-18
    2.2.1 自由膨胀率的测量  17
    2.2.2 限制膨胀率的测量  17-18
  2.3 试验结果分析  18-22
    2.3.1 自由膨胀性能  18
    2.3.2 限制膨胀性能  18-21
    2.3.3 应力分析  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章界面粘结性能的试验研究  23-32
  3.1 试验目的  23
  3.2 试验方案  23-27
    3.2.1 试件的设计与制作  23-25
    3.2.2 试验加载方案  25-26
    3.2.3 应变测点布置  26-27
  3.3 试验过程与现象  27-28
  3.4 试验结果分析  28-31
    3.4.1 推出试验的P-S曲线及其特征  28-30
    3.4.2 钢管应变测量结果分析  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第四章界面粘结强度分析与粘结应力分布  32-56
  4.1 粘结强度的定义  32
    4.1.1 极限粘结荷载  32
    4.1.2 平均粘结强度  32
  4.2 粘结应力的分布规律  32-43
    4.2.1 粘结应力的基本方程  32-34
    4.2.2 极限荷载前钢管应变的分布规律  34-39
    4.2.3 粘结应力的分布规律  39-43
  4.3 界面粘结作用的机理分析  43-46
    4.3.1 界面粘结力的组成  43-44
    4.3.2 钢管混凝土界面粘结作用机理分析  44-46
  4.4 粘结强度的影响因素  46-51
  4.5 粘结强度计算公式的统计回归  51-53
    4.5.1 粘结强度的计算公式  51
    4.5.2 膨胀剂掺量影响系数k的确定  51
    4.5.3 试验结果与公式计算结果的对比  51-53
  4.6 临界传递长度的分析  53-54
  4.7 本章小结  54-56
第五章结论与展望  56-58
  5.1 主要结论  56
  5.2 有待解决的问题  56-58
参考文献  58-60
个人简历在读期间发表的学术论文  60-61
致谢  61

钢管混凝土界面粘结性能的试验研究

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