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山东嵘铧钢管有限公司研究出新型钢管混凝土

发布时间:2018-03-29来源:作者:点击:

钢管混凝土的 特点是承载能力高,耗能能力强.由其建造的建筑效果好,现在工程应用中主要采用这种建筑结构,工程上所用的砂基本为天然砂,但天然砂是一种不可再生资源,日益面临枯竭,因此,急需寻求一种新的砂源来代替。


利用岩石资源或工程弃置的废石生产机制砂,可部分或全部替代天然砂制备混凝土,并可与钢管组合形成钢管高强机制砂混凝土结构。


本文制作了54根钢管高强机制砂混凝土试件,采用推出试验方法研究钢管与机制砂混凝土界面粘结机理、粘结应力以及沿构件纵向相对滑移的分布,并考虑机制砂的原料形态(石灰石、卵石)、混凝土强度、石粉含量、径厚比等因素对钢管机制砂混凝土界面粘结性能的影响。在此基础上,提出了钢管与高强机制砂混凝土粘结-滑移本构关系。


主要研究内容如下:


(1)通过钢管高强机制砂混凝土试件推出试验,可以得到各试件的荷载-滑移曲线,分析和归纳曲线特征,得到其典型的荷载-滑移曲线。研究发现机制砂原料形态对荷载-滑移曲线形状影响较大:机制砂原料形态为石灰石的试件,其P-S曲线经峰值点后发展比较平缓,无明显的下降段;而原料形态为卵石的试件的P-S曲线在经过峰值点后,出现了明显的下降段。


(2)通过在钢管纵向不同位置连续布置位移计和电阻应变片,测出钢管应变和滑移在整个推出试验过程中沿钢管高度方向的变化规律,并依据钢管混凝土界面粘结力与钢管应变微分成正比关系,得出粘结应力的的大小及分布规律。


(3)研究了机制砂原料形态、石粉含量、混凝土强度、径厚比等因素对钢管机制砂混凝土界面粘结力的影响以及粘结强度变化规律。


(4)通过对试件平均粘结应力-自由端滑移曲线的分析,提出了平均粘结应力-自由端滑移本构模型,经过与试验结果进行对比,发现二者吻合较好,从而验证了其合理性。在此基础上,以平均粘结应力-自由端滑移曲线为基准曲线,进一步提出了考虑位置变化的粘结—滑移本构关系。


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