型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是指在混凝土中配制有型鋼和一定縱向受力鋼筋與構(gòu)造鋼筋的結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的承載力高、抗震性能好、耐久性好,是一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)形式�；钚苑勰┗炷潦且环N具有超高強度、高耐久性、高韌性和體積穩(wěn)定性良好的新型水泥基復(fù)合材料。它幾乎克服了普通混凝土所有的缺點,如:抗拉強度低、極限延伸率小、性脆等�；钚苑勰┗炷羶�(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能使其在土木工程領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。如果將型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的普通混凝土替換成活性粉末混凝土,形成型鋼外包活性粉末混凝土組合結(jié)構(gòu),不但完美繼承了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的全部優(yōu)點,而且能進一步縮小構(gòu)件截面尺寸,改善構(gòu)件受力性能并大幅延長結(jié)構(gòu)使用壽命,取得良好的資源配制經(jīng)濟效益。想要應(yīng)用和推廣型鋼外包活性粉末混凝土結(jié)構(gòu),就必須有與之相匹配的設(shè)計理論和施工工藝。就設(shè)計理論而言國內(nèi)還沒有一部統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范,兩部現(xiàn)行國家規(guī)范所采用的計算方法分別簡化和回避了兩種材料間界面的黏結(jié)問題。但是型鋼與活性粉末混凝土界面的黏結(jié)對組合結(jié)構(gòu)的受力性能有顯著影響。所以揭示界面黏結(jié)滑移機理,探究對界面黏結(jié)性能的主要影響因素是建立型鋼活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論的關(guān)鍵。本文通過6個活性粉末混凝土強度、保護層厚度、黏結(jié)位置不同的型鋼外包活性粉末混凝土推出試驗,對型鋼與活性粉末混凝土界面的黏結(jié)性能進行了研究。分析了型鋼與活性粉末混凝土界面的破壞過程和黏結(jié)機理,得出了沿型鋼錨固長度方向黏結(jié)應(yīng)力的分布規(guī)律,探討了影響?zhàn)そY(jié)性能的主要因素,提出了界面極限黏結(jié)力的計算公式,且計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。研究成果為型鋼外包活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)計算理論建立以及有限元分析提供了依據(jù)和參考。本文還采用ANSYS軟件對試驗進行了有限元分析,建立了推出試驗試件的有限元模型,模擬了型鋼與活性粉末混凝土界面黏結(jié)破壞的過程。模擬分析的結(jié)果與試驗現(xiàn)象基本吻合。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

工程碩士學(xué)位論文在腐蝕性環(huán)境下使用的活性粉末混凝土制品[32]。 年加拿大魁北克省舍布魯克市建成了世界上第一座以活性粉材料的橋—舍布魯克人行橋[51]（圖 1.2）。它跨長 60m，采用鋼桁架結(jié)構(gòu)形式。腹桿采用直徑 150mm、壁厚 3mm 的鋼管，在混凝土，下弦為高 380mm 的活性粉末混凝土預(yù)應(yīng)力梁。這是料在土木工程領(lǐng)域的首次嘗試。

圖 1.2 魁北克省舍布魯克人行橋布魯克人行橋投入使用后，一系列的活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)在世界各2001 年美國伊利諾伊州用活性粉末混凝土制造了直徑 18m 的圓形在其中配置任何鋼筋，所有的荷載都由活性粉末混凝土來承擔(dān)。20國分別建造了 Sakata-Mirai、Sunyudo（圖 1.3）[52]兩座活性粉末混由于活性粉末混凝土的超高強度，兩座橋的自重約為采用普通混凝之一，盡管兩座橋的建設(shè)規(guī)模和施工工藝已經(jīng)遠(yuǎn)在 5 年前的舍布魯始終還是人行橋。2003 年澳大利亞終于建成了世界首座活性粉末混Shepherds Creek Road Bridge[53]，這標(biāo)志著活性粉末混凝土正式進軍。

型鋼外包活性粉末混凝土（RPC）界面黏結(jié)性能研究隨著活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，各國開始編寫相關(guān)規(guī)范。法國建設(shè)協(xié)會（AFGC）于 2002 年制定了設(shè)計指南《超高性能纖維增強混凝土》，2004 年日本土木工程協(xié)會（JSCE）頒布了《超高強纖維增強混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工指南》，對活性粉末混凝土的組成材料、相關(guān)性能以及設(shè)計參數(shù)做了規(guī)定[54]。在規(guī)范的指導(dǎo)下，越來越多的活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在我們身邊。2004 年加拿大艾伯塔省卡爾加里市火車站采用了活性粉末混凝土候車棚（圖 1.4）。該候車棚的梁、柱、支撐以及頂部全都是活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)，其中車棚頂由 24 塊僅20mm 厚的活性粉末混凝土弧形板構(gòu)成。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄭文忠;呂雪源;;活性粉末混凝土研究進展[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年10期

2 陳宗平;鄭華海;徐金俊;;型鋼混凝土不同界面的黏結(jié)性能及錨固設(shè)計[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報;2015年03期

3 賈方方;賀奎;安明喆;王二坡;路振寶;;鋼纖維活性粉末混凝土與鋼筋粘結(jié)性能研究[J];建筑技術(shù);2014年12期

4 呂雪源;王英;符程俊;鄭文忠;;活性粉末混凝土基本力學(xué)性能指標(biāo)取值[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2014年10期

5 高榮譽;張潔;;型鋼高強高性能混凝土梁有限元分析[J];安徽建筑大學(xué)學(xué)報;2014年04期

6 鄧宗才;袁常興;;高強鋼筋與活性粉末混凝土黏結(jié)性能的試驗研究[J];土木工程學(xué)報;2014年03期

7 王月;安明喆;余自若;蘇建杰;李志光;;活性粉末混凝土力學(xué)性能研究現(xiàn)狀[J];混凝土;2013年12期

8 賈布裕;余曉琳;顏全勝;陳舟;;考慮滑移效應(yīng)的鋼-混組合梁非線性有限元研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年14期

9 鐘鐵毅;劉志東;閆志剛;季文玉;安明喆;;鐵路32m預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土低高度梁力學(xué)性能研究[J];中國鐵道科學(xué);2012年06期

10 郝文秀;徐曉;;鋼纖維活性粉末混凝土力學(xué)性能試驗研究[J];建筑技術(shù);2012年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 車順利;型鋼高強高性能混凝土梁的基本性能及設(shè)計計算理論研究[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王華;海水凍融循環(huán)作用下活性粉末混凝土的耐久性研究[D];北京交通大學(xué);2014年

2 林清;纖維約束活性粉末混凝土基本力學(xué)性能研究[D];福州大學(xué);2005年

3 單波;活性粉末混凝土基本力學(xué)性能的試驗與研究[D];湖南大學(xué);2002年

本文編號：2835267