【摘要】：目前隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展,薄壁鋼管混凝土因承載力高、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn),在部分拱橋結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房等建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)鋼管混凝土柱截面形狀為矩形和方形時(shí),構(gòu)件在軸壓破壞時(shí)會(huì)在軸向荷載作用下產(chǎn)生局部屈曲。所以在鋼管混凝土中設(shè)置加勁肋結(jié)構(gòu),可以提高鋼管和鋼管內(nèi)核心混凝土共同的工作性能。另外,鋼管柱中需要填充混凝土,會(huì)消耗大量的水泥、骨料等混凝土原材料。本文為了提高薄壁鋼管軸壓力學(xué)性能、降低環(huán)境污染、提高資源回收再利用率,從管壁和填充混凝土兩個(gè)方面采取措施,改變不同加勁肋形式、不同鋼管寬厚比;用工業(yè)廢棄物粉煤灰和礦渣代替全部水泥作為膠凝材料,并改變不同再生骨料摻率,試驗(yàn)分析薄壁鋼管無熟料水泥再生混凝土短柱的軸壓力學(xué)性能,并通過理論分析出薄壁鋼管無熟料水泥再生混凝土短柱的軸心受壓承載力計(jì)算公式。具體開展了以下的研究?jī)?nèi)容:(1)通過改變不同加勁肋形式和鋼管的寬厚比,分析薄壁鋼管無熟料水泥再生混凝土短柱在破壞過程中的形態(tài)、軸心抗壓強(qiáng)度、破壞時(shí)的極限承載力,并繪制出鋼管柱的應(yīng)力—應(yīng)變和荷載—位移曲線。結(jié)果表明:采用加勁肋能夠改善鋼管柱容易產(chǎn)生局部屈曲的特點(diǎn),大大改善了鋼管柱的軸壓性能。在破壞形態(tài)方面,有加勁肋的鋼管柱產(chǎn)生的屈曲程度明顯比沒有加勁肋的鋼管柱變化的小。不同加勁肋形式的薄壁鋼管無熟料水泥再生混凝土短柱中,雙肋的鋼管柱的破壞荷載最高,軸心抗壓強(qiáng)度也最高。(2)通過改變不同再生骨料摻率,研究無熟料水泥再生混凝土的坍落度、抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度以及混凝土的彈性模量。結(jié)果表明:抗壓強(qiáng)度和彈性模量都隨著再生骨料摻率的提高,先變大后變小,而劈拉強(qiáng)度變小。(3)通過改變不同再生骨料摻率,研究薄壁鋼管無熟料水泥再生混凝土短柱的破壞時(shí)的形態(tài)、能承受的極限承載力、短柱的軸心抗壓強(qiáng)度、應(yīng)力—應(yīng)變曲線、荷載—位移變化曲線。結(jié)果表明:柱的極限荷載和軸心抗壓強(qiáng)度均呈遞減趨勢(shì)。(4)通過對(duì)比之前國(guó)內(nèi)和國(guó)外相關(guān)的鋼管混凝土短柱的軸壓構(gòu)件的計(jì)算公式,然后提出了薄壁鋼管無熟料水泥混凝土短柱的極限承載力計(jì)算公式。(5)借助了 ANSYS有限元軟件分析在雙肋情況下的薄壁鋼管無熟料水泥再生混凝土短柱的極限承載力并與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析,其模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
【圖文】：

Ｍｍ邋＾邐＼逡逑圖２－２廢棄混凝土試塊邐圖２－３再生粗骨料逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ａｂａｎｄｏｎｅｄ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ邋ｂｌｏｃｋ邐Ｆｉｇ．邋２－３邋Ｒｅｃｙｃｌｅｄ邋ｃｏａｒｓｅ邋ａｇｇｒｅｇａｔｅ逡逑２．２．３減水劑和水逡逑本試驗(yàn)采用的減水劑為延吉市某公司生產(chǎn)的淡黃色液體聚竣酸高效減水劑，逡逑固含量為４０％；水是普通的自來水，符合ＧＢ／Ｔ邋５００８１－２００２《普通混凝土力學(xué)性能逡逑試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中混凝土拌和用水的相關(guān)要求。逡逑２．２．４激發(fā)劑逡逑激發(fā)劑為天津科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的ＮａＯＨ和ＫＯＨ，ＮａＯＨ的純度為９６％，逡逑Ｋ０Ｈ的純度為８５％，其固體形狀分別如圖２－４、２－５。逡逑Ｉ：；，：＇；；：．邋Ｖ，，：邋■．１邐－邐；｜逡逑邐彶邐…．逡逑圖２－４氫氧化鈉激發(fā)劑邐圖２－５氫氧化鉀激發(fā)劑逡逑Ｆｉｅ．２－４邋ＮａＯＨ邋ｅｘｃｉｔａｎｔ邐Ｆｉｅ．２－５邋ＫＯＨ邋ｅｘｃｉｔａｎｔ逡逑２．２．５鋼板逡逑本試驗(yàn)鋼板采用厚度為２．邋５ｍｍ的Ｑ２３５碳素薄壁鋼板，其屈服強(qiáng)度為２３５Ｎ／ｍｍ２，逡逑—１５邋—逡逑

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【學(xué)位授予單位】：延邊大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2588093