【摘要】：鋼管活性粉末混凝土(簡稱鋼管RPC)是在鋼管中填充高性能水泥基復(fù)合材料活性粉末混凝土(RPC)而形成的,具有比普通鋼管混凝土更高的強(qiáng)度、延性、韌性等優(yōu)點(diǎn)。鋼管RPC界面作用是鋼管RPC這一組合結(jié)構(gòu)發(fā)揮組合效應(yīng)的重要因素。近年來鋼管RPC工程應(yīng)用越來越多,而除了受壓性能外,鋼管RPC靜力性能研究尚不夠深入。為了完善鋼管RPC受力性能理論,促進(jìn)工程應(yīng)用,本文進(jìn)行了鋼管與RPC界面之間的粘結(jié)-滑移性能研究。本文制作了共27根鋼管RPC直接推出試驗(yàn)試件,試驗(yàn)參數(shù)包括截面含鋼率(4.73%、6.89%、8.65%、10.43%、12.22%,通過變化鋼管壁厚)、鋼纖維體積摻量(0%、1%、2%、3%)和養(yǎng)護(hù)溫度(20℃、90℃),取得了如下結(jié)果和結(jié)論:1.獲得了鋼管RPC荷載-滑移全過程試驗(yàn)曲線。試驗(yàn)結(jié)果分析表明,鋼管RPC的荷載-滑移全過程曲線與普通鋼管混凝土的類似,也可分為三個(gè)階段:初始滑移段、摩阻滑移段、后滑移段。初始滑移段的界面作用主要由化學(xué)膠結(jié)力與機(jī)械咬合力和摩擦力組成.,摩阻滑移段主要由摩擦力與機(jī)械咬合力組成,此階段荷載-滑移曲線會產(chǎn)生上下波動(dòng);后滑移段主要由摩擦力與新界面的機(jī)械咬合力組成。2.獲得了鋼管縱、橫向應(yīng)變沿荷載方向的分布曲線。鋼管縱向應(yīng)變沿試件軸線方向呈三角形分布模式;橫向應(yīng)變沿試件軸線方向呈凸型曲線分布模式,鋼管中部的橫向應(yīng)變大于試件兩端的橫向應(yīng)變,鋼管對RPC產(chǎn)生被動(dòng)約束。3.養(yǎng)護(hù)溫度、截面含鋼率和鋼纖維體積摻量對鋼管-RPC界面初始粘結(jié)強(qiáng)度和極限粘結(jié)強(qiáng)度的影響規(guī)律不同。對于初始粘結(jié)強(qiáng)度,養(yǎng)護(hù)溫度影響最大,鋼纖維體積摻量次之,而截面含鋼率最小;對于極限粘結(jié)強(qiáng)度,截面含鋼率影響最大,養(yǎng)護(hù)溫度次之,而鋼纖維體積摻量最小。具體而言,三個(gè)參數(shù)的影響規(guī)律如下:(1)養(yǎng)護(hù)溫度有助于促進(jìn)RPC中化學(xué)成分的充分反映,產(chǎn)生的水化硅酸鈣更容易與鋼管表面緊密黏結(jié),能有效提高鋼管-RPC界面的化學(xué)膠結(jié)力,是粘結(jié)強(qiáng)度的最主要影響參數(shù)之一。當(dāng)溫度從20℃升高到90℃時(shí),鋼管-RPC界面初始粘結(jié)強(qiáng)度和極限粘結(jié)強(qiáng)度分別提高了 36%和 11%。(2)鋼管約束軸力作用下RPC的徑向變形,截面含鋼率越大,約束效應(yīng)越大,鋼管-RPC界面的摩擦力越大。截面含鋼率的影響隨荷載的增大而增大;當(dāng)荷載較小時(shí),RPC徑向變形不大,截面含鋼率的影響小,即對初始粘結(jié)強(qiáng)度的影響不明顯;當(dāng)荷載增大到極限荷載時(shí),RPC徑向變形大,截面含鋼率的影響大,鋼管-RPC界面摩擦力顯著增大,極限粘結(jié)強(qiáng)度隨截面含鋼率線性增加。(3)鋼纖維摻量對極限粘結(jié)強(qiáng)度的影響不明顯,對初始粘結(jié)強(qiáng)度的影響較大,影響程度與鋼纖維摻量的關(guān)系較為復(fù)雜。鋼纖維摻量從0%到1%,初始粘結(jié)強(qiáng)度降低了 3%,但鋼纖維摻量從1%到3%,初始粘結(jié)強(qiáng)度提高了 92%。
[Abstract]:Steel tube reactive powder concrete (RPC) is formed by filling high performance cement-based composite reactive powder concrete (RPC) in steel tube, which has the advantages of higher strength, toughness and toughness than ordinary concrete-filled steel tube (CFST). The interface function of steel pipe RPC is an important factor for the composite structure of steel pipe RPC to exert the combination effect. In recent years, there are more and more applications in steel pipe RPC engineering, but in addition to compression performance, the research on static performance of steel pipe RPC is not deep enough. In order to perfect the theory of mechanical properties of steel pipe RPC and promote the engineering application, the bond-slip behavior between steel pipe and RPC interface is studied in this paper. In this paper, a total of 27 steel pipe RPC test pieces have been made. The test parameters include section steel content (4.73%, 6.89%, 8.65%, 10.43%, 12.22%, by changing the wall thickness of the steel pipe), and the test parameters include the steel content of the section (4.73%, 6.89%, 8.65%, 10.43%, 12.22%). The volume content of steel fiber (0%, 1%, 2%, 3%) and curing temperature (20 鈩，

本文編號：2492415