微膨脹無(wú)機(jī)聚合物鋼管混凝土界面粘結(jié)滑移性能研究.pdf

1、無(wú)機(jī)聚合物鋼管混凝土（Inorganic Polymer Concrete Filled Steel Tube(IPCFST)）是一種新型材料組合構(gòu)件，其核心混凝土具有早強(qiáng)快硬、節(jié)能環(huán)保、耗能低等優(yōu)勢(shì)，與鋼管組合，外部鋼管的套箍作用增加核心混凝土穩(wěn)定性，提高其受壓力學(xué)性能，同時(shí)鋼管還可以作為施工的模板，提高施工效率。鋼管與核心混凝土間的粘結(jié)滑移作用是二者能夠協(xié)同工作的基礎(chǔ)，目前國(guó)內(nèi)外已做了很多關(guān)于鋼管普通混凝土界面粘結(jié)性能的研究，并取得

2、了一定的成果。而對(duì)于無(wú)機(jī)聚合物鋼管混凝土這種新型材料組合構(gòu)件，研究其界面粘結(jié)滑移性能是很有必要的，便于了解二者協(xié)同工作的機(jī)制。本文以膨脹劑摻量為變化參數(shù)，制作了6根IPCFST試件，通過(guò)推出試驗(yàn)，研究各膨脹劑摻量下IPCFST試件的界面粘結(jié)滑移性能，其主要研究成果如下：
　?。?）通過(guò)推出試驗(yàn)，得到各試件鋼管表面應(yīng)變沿鋼管長(zhǎng)度方向的變化曲線，分析得出鋼管應(yīng)變-位置關(guān)系曲線成指數(shù)分布，并根據(jù)鋼管混凝土界面上的粘結(jié)力與鋼管應(yīng)力的微分成

3、正比例的關(guān)系，得到了粘結(jié)應(yīng)力的分布也成指數(shù)分布；
　　（2）通過(guò)推出試驗(yàn)，得到各試件的推出荷載-滑移（F-S）曲線，并分析和歸納了曲線的特征，通過(guò)分析F-S曲線，得到試件界面上的極限粘結(jié)荷載、極限滑移值及平均粘結(jié)強(qiáng)度值，對(duì)比分析各膨脹劑摻量下的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：IPCFST試件界面粘結(jié)力隨膨脹劑含量的增加呈逐漸增大的趨勢(shì)，4％和6％膨脹劑摻量的試件的界面粘結(jié)力相對(duì)0％膨脹劑摻量的試件分別提高了48.6％和137.9％。
　?。?）通

4、過(guò)無(wú)機(jī)聚合物鋼管混凝土的推出試驗(yàn)和本課題組做的普通鋼管混凝土的推出試驗(yàn)，得到了膨脹劑和材料對(duì)無(wú)機(jī)聚合物鋼管混凝土界面粘結(jié)力的影響：①鋼管混凝土界面上的粘結(jié)力隨著膨脹劑含量的增加而增大；②在膨脹劑含量相同的條件下，無(wú)機(jī)聚合物鋼管混凝土界面上的粘結(jié)力比普通鋼管混凝土的??；
　?。?）通過(guò)有限元分析，采用COMBIN39非線性彈簧單元模擬鋼管混凝土界面上的粘結(jié)滑移，計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合，有限元得到的極限粘結(jié)荷載與試驗(yàn)結(jié)果得到的極限粘結(jié)