【摘要】：本論文結(jié)合現(xiàn)有約束混凝土結(jié)構(gòu)柱存在的問題和RPC材料的優(yōu)越性能,提出了一種新型組合結(jié)構(gòu):RPC預(yù)制管混凝土組合柱(Concrete-filled RPC tube,簡(jiǎn)稱為CFRT),CFRT是先在RPC里配置高強(qiáng)螺旋箍筋,利用離心法在工廠批量預(yù)制成薄壁管,然后在施工過程將混凝土澆筑到RPC預(yù)制管內(nèi),從而形成的一種組合柱構(gòu)件。在本課題組現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步探討CFRT的抗震性能和抗火性能,本文設(shè)計(jì)了 7個(gè)足尺CFRT試件和1個(gè)足尺箍筋約束混凝土柱(High-strength stirrup confined concrete,簡(jiǎn)稱為HSCC)試件的擬靜力試驗(yàn)。通過對(duì)常溫下2個(gè)足尺CFRT試件和火災(zāi)作用后5個(gè)足尺CFRT試件進(jìn)行位移控制下的擬靜力試驗(yàn),而且對(duì)火災(zāi)作用后1個(gè)HSCC試件進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),探究了火災(zāi)作用、RPC預(yù)制管內(nèi)部混凝土的強(qiáng)度、RPC預(yù)制管中箍筋間距(配箍率)、配箍形式對(duì)CFRT的滯回性能、骨架曲線、延性性能、強(qiáng)度退化曲線、剛度退化曲線以及耗能能力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,不論是常溫下,還是火災(zāi)作用后的CFRT試件的破壞模式均為彎曲破壞,所有CFRT試件的滯回曲線都較為飽滿且非常相似,整個(gè)試驗(yàn)過程中RPC管塑性鉸區(qū)域的保護(hù)層混凝土保持較為完整,均沒有出現(xiàn)明顯剝落,得益于RPC中鋼纖維的拉結(jié)作用,HSCC試件塑性鉸區(qū)域的保護(hù)層混凝土基本脫落,而且隨著RPC預(yù)制管中箍筋間距的增大,CFRT塑性鉸區(qū)域出現(xiàn)的裂縫更加少,RPC外鼓也更加明顯。所有CFRT試件的極限位移角遠(yuǎn)大于規(guī)范要求,表明CFRT有較好的延性,證明在RPC預(yù)制管內(nèi)部填充高強(qiáng)混凝土是可行的,能夠形成較好的組合效應(yīng);同在常溫下或者同在火災(zāi)作用后,預(yù)制管內(nèi)部混凝土強(qiáng)度高的CFRT試件初始剛度更大,側(cè)向力峰值荷載更大,表現(xiàn)出更好的抗震性能;火災(zāi)作用后CFRT試件的基本抗震性能參數(shù)都要次于常溫下的CFRT試件,但是仍然有比較好的抗震性能,明顯優(yōu)于HSCC試件,因?yàn)镃FRT試件的塑性鉸區(qū)域有著更優(yōu)異的受力性能,而且減小RPC預(yù)制管中箍筋間距或者提高預(yù)制管內(nèi)部混凝土強(qiáng)度在一定程度上可以改善CFRT的各項(xiàng)抗震性能;RPC預(yù)制管中箍筋間距對(duì)抗震性能的影響比配箍形式對(duì)抗震性能的影響更加明顯,而且配箍率相同時(shí),RPC預(yù)制管中箍筋配置越多,抗震性能越優(yōu)異。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9
【圖文】：

，。腐蝕的問題，在惡劣環(huán)境下使用壽命短，再加上鋼管和混凝土本身的材料特性有逡逑很大的差別，經(jīng)常出現(xiàn)脫空的問題。Ｈ邋Ｓ邋Ｃ邋Ｃ的承載能力難以滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)向大跨、逡逑超高、重載方向發(fā)展，而且構(gòu)件在承受荷載作用時(shí)，其混凝土保護(hù)層容易產(chǎn)生壓逡逑碎，甚至是剝落現(xiàn)象，此部分的承載力幾乎為零。ＦＲＰ約束混凝土的耐高溫性能逡逑極差。主要有兩個(gè)原因：其一，ＦＲＰ材料多數(shù)是用環(huán)氧類有機(jī)物膠黏劑來粘結(jié)逡逑成形的，當(dāng)溫度較高時(shí)，膠黏劑將會(huì)產(chǎn)生分解和軟化，從而喪失傳遞剪力的能力，逡逑降低ＦＲＰ材料的剛度、強(qiáng)度；其二，當(dāng)溫度達(dá)到更高時(shí)，可能會(huì)達(dá)到膠黏劑或者逡逑Ｆ邋Ｒ邋Ｐ材料的燃點(diǎn)，燃燒的同時(shí)將產(chǎn)生有毒的煙氣。Ｆ邋Ｒ邋Ｐ約束混凝土的成本費(fèi)用高，逡逑容易發(fā)生脆斷，而且施工方面要求高。逡逑本論文結(jié)合現(xiàn)有約束混凝土結(jié)構(gòu)柱存在的問題和ＲＰＣ材料的優(yōu)越性能，提出逡逑了一種新型組合結(jié)構(gòu)：ＲＰＣ預(yù)制管混凝土組合柱（Ｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄ邋ＲＰＣ邋ｔｕｂｅ，簡(jiǎn)稱逡逑為ＣＦＲＴ），ＣＦＲＴ是先在ＲＰＣ里配置高強(qiáng)螺旋箍筋，利用離心法在工廠批量預(yù)制逡逑成薄壁管，然后在施工過程將混凝土澆筑到ＲＰＣ預(yù)制管內(nèi)，從而形成的一種組合逡逑柱構(gòu)件，具體見圖１．６。逡逑．＾

逡逑加拿大于１９９７年在其自然環(huán)境極其差的Ｑｕｅｂｅｃ省中的Ｓｈｅｒｂｒｏｏｋｅ市建造了逡逑全球首座由ＲＰＣ建造而成的人行橋［４２］，該橋的外觀如圖１．１所示。此橋?yàn)樯铣惺筋A(yù)逡逑應(yīng)力桁架受力結(jié)構(gòu)，其跨長(zhǎng)為６０ｍ，橋面寬為４．２ｍ，橋身的組成部分包括：ＲＰＣ逡逑預(yù)制梁、ＲＰＣ預(yù)制板以及鋼管ＲＰＣ，該橋的特色之處在于所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件都是工逡逑廠預(yù)制，然后現(xiàn)場(chǎng)吊裝，而且完全沒有使用受力鋼筋。這樣使橋梁結(jié)構(gòu)的自重減逡逑少了一半以上，而且在當(dāng)?shù)馗邼�、高冰鹽腐蝕、高凍融循環(huán)的環(huán)境下耐久性表現(xiàn)逡逑得十分優(yōu)異，至今仍在正常使用。逡逑Ｋ邋＾邐】逡逑圖１．邋１邋Ｓｈｅｒｂｒｏｏｋｅ人行橋邐圖１．２首爾和平橋逡逑８逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳寶春;季韜;黃卿維;吳懷中;丁慶軍;詹穎雯;;超高性能混凝土研究綜述[J];建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年03期

2 卜良桃;陶劍劍;段文峰;劉裔彬;;活性粉末混凝土加固鋼筋混凝土柱軸壓性能試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2014年11期

3 廖娟;張濤;戢文占;王寶華;王冬雁;張東華;張楠;;養(yǎng)護(hù)制度對(duì)活性粉末混凝土(RPC)強(qiáng)度及韌性的影響[J];四川建筑科學(xué)研究;2013年06期

4 鞠彥忠;王德弘;白俊峰;;活性粉末混凝土柱抗震性能試驗(yàn)[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年08期

5 賴建中;徐升;楊春梅;過旭佳;朱耀勇;;聚乙烯醇纖維對(duì)超高性能混凝土高溫性能的影響[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

6 史慶軒;楊坤;白力更;張興虎;姜維山;;高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2011年12期

7 孫治國(guó);司炳君;王東升;郭迅;于德海;;高強(qiáng)箍筋高強(qiáng)混凝土柱抗震性能研究[J];工程力學(xué);2010年05期

8 徐培福;王翠坤;肖從真;;中國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展與展望[J];建筑結(jié)構(gòu);2009年09期

9 陳柏生;肖巖;黃政宇;張燦光;;鋼纖維活性粉末混凝土動(dòng)態(tài)層裂強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年07期

10 余自若;安明U

本文編號(hào)：2715296