考虑轴压比影响的钢管高性能混凝土长期性能研究

摘要

钢管混凝土具有抗压承载力高和施工方便的特点，在拱桥中得到广泛应用。但在长期荷载作用下，核心混凝土的收缩徐变将引起拱肋截面应力和拱桥内力重分布以及拱肋刚度降低和变形增大，混凝土收缩徐变对钢管混凝土力学性能的影响成为目前研究的一个热点问题，但现有研究多是针对钢管普通混凝土。本文针对在拱桥中广泛应用的钢管高性能混凝土，主要考虑轴压比的影响进行了钢管高性能混凝土长期性能的研究。
　　进行了2根密闭高性能混凝土轴压试件的长期加载试验和可复徐变试验。基于试验结果对比分析了在恒定荷载作用下混凝土长期变形的几种典型计算模型，结果表明AFREM模型较为适合计算密闭高性能混凝土的长期变形。基于密闭混凝土可复徐变试验，采用继效流动理论并结合AFREM模型分析了钢管混凝土构件的长期变形，建立了长期变形的计算公式。
　　进行了为期4个月的8根钢管高性能混凝土试件的长期加载试验，试件的主要参数为：含钢率α=0.08~0.136，轴压比 n=0.3~0.5，长细比λ=12。利用本文的试验结果和他人的试验结果验证了钢管高性能混凝土长期变形计算公式的有效性。分析了轴压比、含钢率和持荷时间对钢管混凝土长期变形的影响，进行了6根长期加载试件和4根对比试件的极限承载力试验，得到了一些有益的结论。

目录

考虑轴压比影响的钢管高性能混凝土长期性能研究

LONG-TERM BEHAVIOR OF HIGH-PERFORMANCE CONCRETE-FILLED STEEL TUBES WITH DIFFERENT AXIALCOMPRESSION RATIO

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 钢管混凝土的特点

1.2 钢管混凝土的发展与应用

1.3 长期性能对钢管混凝土拱桥的影响

1.4 钢管混凝土长期性能的研究进展

1.4.1 国外研究进展

1.4.2 国内研究进展

1.4.3 各国规范对徐变的考虑

1.5 本文的主要研究内容

第2章 混凝土的长期变形分析

2.1 引言

2.2 混凝土的长期变形

2.2.1 影响混凝土徐变的因素

2.2.2 混凝土徐变的一般规律

2.3 密闭混凝土长期加载试验

2.3.1 试件设计

2.3.2 加载装置与测量装置

2.3.3 混凝土可复徐变试验

试验结果

2.4 混凝土长期变形计算模型

2.4.1 CEB-FIP Mode Code90 (MC90) 模型

2.4.2 Eurocode2 (EC2)模型

2.4.3 B3模型

2.4.4 GL2000模型

2.4.5 Association Francaise de Recherches et d’Essais Materiaux (AFREM) 模型

2.5 理论结果与试验结果分析

2.6 本章小结

第3章 钢管混凝土的长期性能分析

3.1 引言

3.2 混凝土徐变计算理论

3.3 继效流动理论

3.4 徐变计算公式

3.4.1 可复徐变计算公式

3.4.2 不可复徐变计算公式

3.5 钢管混凝土长期变形计算公式

3.5.1 钢管混凝土收缩计算公式

3.5.2 钢管混凝土徐变计算公式

3.5.3 钢管混凝土长期变形计算公式

3.6 本章小结

第4章 钢管混凝土的长期加载试验与理论分析

4.1 引言

4.2 钢管混凝土长期加载试验

4.2.1 试件设计

4.2.2 加载装置与测量装置

4.2.3 试验结果

4.3 理论结果与长期加载试验结果比较

4.4 理论结果与文献中试验结果比较

4.5 长期变形的影响因素分析

4.5.1 轴压比

4.5.2 含钢率

4.5.3 持荷时间

4.6 极限承载力对比试验

4.6.1 试件设计

4.6.2 加载制度

4.6.3 试验结果与分析

4.7 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢